特許 5984303 燃料噴射補助装置及び燃料噴射補助装置を備える燃料噴射ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5984303

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】燃料噴射補助装置及び燃料噴射補助装置を備える燃料噴射ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F02M 59/20 20060101AFI20160823BHJP

【ＦＩ】

   F02M59/20 A

   F02M59/20 D

【請求項の数】12

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2012-286815(P2012-286815)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2013-151933(P2013-151933A)

(43)【公開日】2013年8月8日

【審査請求日】2015年7月13日

(31)【優先権主張番号】特願2011-289161(P2011-289161)

(32)【優先日】2011年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000147903

【氏名又は名称】株式会社赤阪鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100179914

【弁理士】

【氏名又は名称】光永 和宏

(72)【発明者】

【氏名】川本 幸徳

(72)【発明者】

【氏名】美澤 啓介

(72)【発明者】

【氏名】渡瀬 守

(72)【発明者】

【氏名】清水 隆明

【審査官】 二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０１−０９９９７０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５５−１２８６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０９０６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ３９／００−７１／０４

Ｆ０２Ｄ ４１／００−４１／４０

Ｆ０２Ｄ １／００− １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カム駆動されるタペットを介して動作するプランジャを用いて燃料を噴射する燃料噴射ポンプで前記タペットの動作を前記プランジャに伝達する燃料噴射補助装置において、
前記プランジャに連結された加速弁体と、
前記加速弁体を移動可能に収容する加速弁収容部と、
前記タペットに連結された油圧弁体と、
前記油圧弁体を移動可能に収容する油圧弁収容部と、
連通路とを備え、
前記加速弁体は、前記加速弁収容部内に前記加速弁体が移動することによって容積が変動する加速弁油圧室を形成し、
前記油圧弁体は、前記油圧弁収容部内に前記油圧弁体が移動することによって容積が変動する油圧弁油圧室を形成し、
前記加速弁油圧室及び前記油圧弁油圧室は、内部に作動油を含み、前記連通路を通じて互いに連通し、
前記燃料噴射補助装置は、
前記油圧弁油圧室に前記作動油を供給する油圧弁油圧室油供給路と、
前記油圧弁油圧室油供給路に設けられて前記油圧弁油圧室に供給される前記作動油の圧力を調節する圧力調整弁と、
前記加速弁油圧室から前記作動油を排出する加速弁油圧室油排出路と
をさらに備え、
前記加速弁体は、移動することによって前記加速弁油圧室を前記加速弁油圧室油排出路に連通又は連通遮断する燃料噴射補助装置。

【請求項2】

前記加速弁体は、前記加速弁収容部内で前記加速弁体を挟んで前記加速弁油圧室と反対側に背圧室を形成し、
前記背圧室は、前記加速弁油圧室油排出路に連通する請求項１に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項3】

前記油圧弁油圧室を前記燃料噴射補助装置の外部に連通する油圧逃がし路と、
前記油圧逃がし路の流路断面積を調節する油圧制御弁とをさらに備える請求項１または２に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項4】

前記油圧弁油圧室に前記作動油を供給する油圧弁油圧室油供給路と、
前記加速弁油圧室から前記作動油を排出する加速弁油圧室油排出路と、
前記油圧弁油圧室の前記作動油を排出する油圧弁油圧室油排出路と、
前記油圧弁油圧室油排出路を開放又は閉鎖する制御弁と
をさらに備え、
前記加速弁体は、移動することによって前記加速弁油圧室を前記加速弁油圧室油排出路に連通又は連通遮断する請求項１に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項5】

前記加速弁体は、前記加速弁収容部内で前記加速弁体を挟んで前記加速弁油圧室と反対側に背圧室を形成し、
前記背圧室には、前記背圧室の内部を前記燃料噴射補助装置の外部に連通可能な背圧室連通路が形成され、
前記加速弁体は、前記背圧室の容積が最大のときに少なくとも、前記背圧室を前記背圧室連通路に連通させ、前記背圧室の容積が最小のときに少なくとも、前記背圧室と前記背圧室連通路との連通を遮断する請求項４に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項6】

前記油圧弁油圧室から前記油圧弁油圧室油供給路に向かう前記作動油の流れを阻止する逆止弁をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項7】

前記加速弁油圧室及び前記油圧弁油圧室は対向して設けられ、
前記加速弁体又は前記油圧弁体は、前記油圧弁油圧室内又は前記加速弁油圧室内に突出し、前記油圧弁体又は前記加速弁体に当接可能に設けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項8】

前記油圧弁体は、前記油圧弁体と前記タペットとの距離を変更可能な距離調節部材を介して連結される請求項７に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項9】

前記作動油として、前記燃料噴射ポンプを使用する内燃機関の潤滑油が用いられる請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項10】

前記加速弁油圧室油排出路は、前記内燃機関の潤滑油ポンプの吸入側に連通し、
前記加速弁油圧室油排出路は、前記潤滑油ポンプから前記加速弁油圧室に向かう前記作動油の流れを阻止する排出路逆止弁と、前記排出路逆止弁及び前記潤滑油ポンプの間に設けられた蓄圧器とを有する請求項９に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項11】

アセンブリとして既存の燃料噴射ポンプに取り付けられる請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射補助装置。

【請求項12】

請求項１〜１０のいずれか一項に記載の燃料噴射補助装置を一体に備える燃料噴射ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料噴射補助装置及び燃料噴射補助装置を備える燃料噴射ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼル機関では、フィードポンプによって燃料タンクから送られた燃料を燃料噴射装置の燃料噴射ポンプで加圧し、ディーゼル機関のシリンダ内に高圧噴射している。そして、現在製造されているディーゼル機関の燃料噴射装置は、燃料の加圧と制御の両方を行い且つ機械式でカム駆動されるＪｅｒｋ（ジャーク）式が多く採用されている。

【0003】

Ｊｅｒｋ式の燃料噴射装置は、内燃機関のクランク軸からギヤを介して駆動される燃料カムと、燃料カムのプロフィールに沿って摺動して往復運動するタペットと、タペットの往復運動に伴って往復運動するプランジャとを有し、プランジャの往復運動によって燃料を加圧している。

【0004】

例えば、特許文献１には、カムのリフトによって動作するプランジャを使用したディーゼルエンジンの燃料噴射装置が記載されている。この燃料噴射装置は、燃料を加圧するためのプランジャに連結されたタペットを有し、タペットは、カムと向きあっている。さらに、カムとタペットとの間には、カムの動きをタペットに伝えるローラが介在されている。そして、ローラをカムとタペットとの間に進出させたり退く方向に移動させることによって、カムがタペットを押し上げるタイミングを変化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−５４５３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の燃料噴射装置では、プランジャの速度がカムの回転速度（角速度）に依存するため、エンジンの低回転時は、カムの角速度が小さくなり、プランジャによる燃料の昇圧能力が小さくなり、燃料を高圧にすることが難しくなる。その結果、エンジンのシリンダへの燃料噴射圧が低くなり、燃料の燃焼状態が悪くなるという問題がある。
なお、燃焼状態が悪い場合、特にエンジンから排出される黒煙及び未燃燃焼生成物（パティキュレートマター：ＰＭ）の発生量が著しく多くなり、また燃料が充分に燃えてないせいで燃費も非常に悪い。このため、特許文献１の燃料噴射装置では、エンジンの低回転時には、黒煙の発生を抑制することが困難であり、且つＰＭの排出量を低減することが困難である。

【0007】

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ディーゼルエンジン（内燃機関）の低回転時における燃料の高圧噴射を可能にする燃料噴射補助装置及び燃料噴射補助装置を備える燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、この発明に係る燃料噴射補助装置は、カム駆動されるタペットを介して動作するプランジャを用いて燃料を噴射する燃料噴射ポンプでタペットの動作をプランジャに伝達する燃料噴射補助装置において、プランジャに連結された加速弁体と、加速弁体を移動可能に収容する加速弁収容部と、タペットに連結された油圧弁体と、油圧弁体を移動可能に収容する油圧弁収容部と、連通路とを備え、加速弁体は、加速弁収容部内に加速弁体が移動することによって容積が変動する加速弁油圧室を形成し、油圧弁体は、油圧弁収容部内に油圧弁体が移動することによって容積が変動する油圧弁油圧室を形成し、加速弁油圧室及び油圧弁油圧室は、内部に作動油を含み、連通路を通じて互いに連通し、燃料噴射補助装置は、油圧弁油圧室に作動油を供給する油圧弁油圧室油供給路と、油圧弁油圧室油供給路に設けられて油圧弁油圧室に供給される作動油の圧力を調節する圧力調整弁と、加速弁油圧室から作動油を排出する加速弁油圧室油排出路とをさらに備え、加速弁体は、移動することによって加速弁油圧室を加速弁油圧室油排出路に連通又は連通遮断する。

【0009】

加速弁体は、加速弁収容部内で加速弁体を挟んで加速弁油圧室と反対側に背圧室を形成し、背圧室は、加速弁油圧室油排出路に連通してもよい。
上記燃料噴射補助装置は、油圧弁油圧室を燃料噴射補助装置の外部に連通する油圧逃がし路と、油圧逃がし路の流路断面積を調節する油圧制御弁とをさらに備えてもよい。

【0010】

又は、上記燃料噴射補助装置は、油圧弁油圧室に作動油を供給する油圧弁油圧室油供給路と、加速弁油圧室から作動油を排出する加速弁油圧室油排出路と、油圧弁油圧室の作動油を排出する油圧弁油圧室油排出路と、油圧弁油圧室油排出路を開放又は閉鎖する制御弁とをさらに備え、加速弁体は、移動することによって加速弁油圧室を加速弁油圧室油排出路に連通又は連通遮断してもよい。
加速弁体は、加速弁収容部内で加速弁体を挟んで加速弁油圧室と反対側に背圧室を形成し、背圧室には、背圧室の内部を燃料噴射補助装置の外部に連通可能な背圧室連通路が形成され、加速弁体は、背圧室の容積が最大のときに少なくとも、背圧室を背圧室連通路に連通させ、背圧室の容積が最小のときに少なくとも、背圧室と背圧室連通路との連通を遮断してもよい。

【0011】

上記燃料噴射補助装置は、油圧弁油圧室から油圧弁油圧室油供給路に向かう作動油の流れを阻止する逆止弁をさらに備えてもよい。
加速弁油圧室及び油圧弁油圧室は対向して設けられ、加速弁体又は油圧弁体は、油圧弁油圧室内又は加速弁油圧室内に突出し、油圧弁体又は加速弁体に当接可能に設けられてもよい。
油圧弁体は、油圧弁体とタペットとの距離を変更可能な距離調節部材を介して連結されてもよい。
作動油として、燃料噴射ポンプを使用する内燃機関の潤滑油が用いられてもよい。
加速弁油圧室油排出路は、内燃機関の潤滑油ポンプの吸入側に連通し、加速弁油圧室油排出路は、潤滑油ポンプから加速弁油圧室に向かう作動油の流れを阻止する排出路逆止弁と、排出路逆止弁及び潤滑油ポンプの間に設けられた蓄圧器とを有してもよい。
上記燃料噴射補助装置は、アセンブリとして既存の燃料噴射ポンプに取り付けられてもよい。
また、この発明に係る燃料噴射ポンプは、上記燃料噴射補助装置を一体に備えるものである。

【発明の効果】

【0012】

この発明に係る燃料噴射補助装置及び燃料噴射補助装置を備える燃料噴射ポンプによれば、内燃機関の低回転時における燃料の高圧噴射が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の実施の形態１に係る燃料噴射補助装置を備える燃料噴射装置の周辺の構成を示す模式図である。

【図2】図１の燃料噴射装置が備える燃料噴射ポンプのＩＩ−ＩＩ線に沿った模式断面側面図である。

【図3】図２の燃料噴射ポンプに取り付けられる燃料噴射補助装置の詳細構成を示す模式断面側面図である。

【図4】燃料噴射ポンプの燃料系統及び燃料噴射補助装置の潤滑油系統を示す模式図である。

【図5】図３の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ａでの構成を示す模式断面側面図である。

【図6】図３の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｂでの構成を示す模式断面側面図である。

【図7】図３の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｃでの構成を示す模式断面側面図である。

【図8】図３の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｄでの構成を示す模式断面側面図である。

【図9】図３の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｅでの構成を示す模式断面側面図である。

【図10】図３の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｆでの構成を示す模式断面側面図である。

【図11】図３の燃料噴射補助装置の高圧モードでの加速ピストン及び油圧ピストンの速度並びに背圧とカムの回転角度との関係を示す図である。

【図12】図３の燃料噴射補助装置の高圧モードでの加速ピストン及び油圧ピストンの位置並びに背圧とカムの回転角度との関係を示す図である。

【図13】図３の燃料噴射補助装置の高圧モード及び低圧モードでのローラに作用する荷重並びに高圧モードでの背圧とカムの回転角度との関係を示す図である。

【図14】図３の燃料噴射補助装置の高圧モード及び低圧モードでの燃料噴射ポンプの燃料噴射圧力とクランク角との関係を示す図である。

【図15】図３の燃料噴射補助装置の高圧モードでディーゼル機関の回転数を変動させたときの燃料噴射ポンプの燃料噴射圧力とクランク角との関係を示す図である。

【図16】この発明の実施の形態２に係る燃料噴射補助装置の構成を示す模式断面側面図である。

【図17】燃料噴射ポンプの燃料系統及びこの発明の実施の形態２に係る燃料噴射補助装置の潤滑油系統を示す模式図である。

【図18】この発明の実施の形態３に係る燃料噴射補助装置の構成を示す模式断面側面図である。

【図19】図１８の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ａでの構成を示す模式断面側面図である。

【図20】図１８の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｂでの構成を示す模式断面側面図である。

【図21】図１８の燃料噴射補助装置における動作の１つである状態Ｃでの構成を示す模式断面側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、この発明の実施の形態１に係る燃料噴射補助装置１００を備える燃料噴射装置１０１及びその周辺の構成を説明する。なお、以下の実施の形態では、燃料噴射装置１０１は、ジャーク式とする。

【0015】

図１を参照すると、内燃機関であるディーゼル機関（ディーゼルエンジン）１を搭載する機械には、燃料を貯蔵するための燃料タンク３、燃料を高圧にして燃料噴射弁２からディーゼル機関１のシリンダ１ａ内に噴射させる燃料噴射装置１０１、燃料タンク３内の燃料を昇圧して燃料噴射装置１０１に送るフィードポンプ４、及びフィードポンプ４から燃料噴射装置１０１に送られる燃料を濾過する燃料フィルタ５が、設けられている。また、燃料噴射装置１０１には、適切な時期に燃料をシリンダ１ａ内に噴射するように燃料噴射装置１０１の駆動を制御するタイマ６と、ディーゼル機関１の回転数、負荷に応じて燃料噴射量を調節するガバナ７が組み付けられている。さらに、燃料噴射装置１０１には、各シリンダ１ａの燃料噴射弁２に対応して燃料噴射ポンプ１０（図２参照）が複数設けられている。

【0016】

図２を参照すると、燃料噴射ポンプ１０の断面側面図が示されている。
燃料噴射ポンプ１０は、ポンプハウジング１１を有し、ポンプハウジング１１の内部には、第二嵌入孔１４を介して互いに連通するプランジャ室１３及びカム室１５が形成されている。さらに、ポンプハウジング１１には、プランジャ室１３を外部に連通する第一嵌入孔１２が形成され、第一嵌入孔１２は、第一開口部１２ａでポンプハウジング１１の外部に開口している。そして、第一嵌入孔１２、プランジャ室１３、第二嵌入孔１４及びカム室１５は、一列に並んで配置されている。

【0017】

第一嵌入孔１２では、その途中で断面が大きくなったフューエルチャンバ１６が形成されている。さらに、フューエルチャンバ１６は、燃料供給路１６ａを介してポンプハウジング１１の外部に連通している。燃料供給路１６ａは、フィードポンプ４によって圧送された燃料が供給されるように構成されている。
また、第一嵌入孔１２には、フューエルチャンバ１６からプランジャ室１３にわたって、筒状のポンプシリンダ１７が嵌入され、ポンプハウジング１１に対して固定されている。これにより、フューエルチャンバ１６は、ポンプハウジング１１の内表面とポンプシリンダ１７の筒状の外周面との間に形成される空間によって構成される。さらに、ポンプシリンダ１７は、その筒状の内部と外部のフューエルチャンバ１６とを連通する燃料流入路１８を壁部に有している。

【0018】

また、フューエルチャンバ１６よりもプランジャ室１３側において、第一嵌入孔１２と、ポンプシリンダ１７の筒状の外周面との間には、筒状のコントロールスリーブ１９が、嵌入され、ポンプシリンダ１７よりも第二嵌入孔１４側に突出している。コントロールスリーブ１９は、ポンプシリンダ１７に対してその周方向に摺動することができる。さらに、コントロールスリーブ１９の外周面を取り囲むようにピニオンギヤ２０ｂが嵌合しており、そして、ピニオンギヤ２０ｂには紙面上で奥行き方向に延びるラック２０ａがギヤ係合している。ラック２０ａ及びピニオンギヤ２０ｂは、コントロールラック２０を構成し、コントロールラック２０は、ラック２０ａを紙面上で奥行き方向に移動させることによって、ピニオンギヤ２０ｂと共にコントロールスリーブ１９を回転させる機構である。

【0019】

また、第一嵌入孔１２において、ポンプシリンダ１７の第一開口部１２ａ側には、筒状のバルブガイド２１が挿入されている。さらに、バルブガイド２１を貫通するバルブ穴２１ａには、デリバリバルブ２２が挿入されている。デリバリバルブ２２は、円錐台状のシート部２２ａと、シート部２２ａに一体に形成され且つ周囲に複数のフィンを有する軸部２２ｃと、シート部２２ａ及び軸部２２ｃの間に一体に形成された円盤状のピストン部２２ｂとを有している。そして、デリバリバルブ２２は、軸部２２ｃ及びピストン部２２ｂが第一開口部１２ａ側からバルブ穴２１ａに挿入されており、シート部２２ａは、その円錐面をバルブ穴２１ａの縁に当接させることでデリバリバルブ２２の挿入を停止させるストッパとして作用する。

【0020】

また、第一嵌入孔１２において、ポンプハウジング１１とバルブガイド２１との間には、筒状のバルブホルダ２３が嵌入され、ポンプハウジング１１から突出している。バルブホルダ２３は、ねじ係合等によってポンプハウジング１１及びバルブガイド２１と連結されている。さらに、バルブホルダ２３は、内部でデリバリバルブ２２が往復動作することができるバルブ室２３ａをバルブガイド２１に隣接して有し、そして、バルブ室２３ａを外部に連通し且つバルブ室２３ａよりも断面が小さくなった燃料噴射孔２３ｂをバルブガイド２１と反対側の先端に有している。

【0021】

また、バルブ室２３ａの内部には、デリバリバルブ２２のシート部２２ａに当接してデリバリバルブ２２をバルブガイド２１に向かって付勢するデリバリバルブスプリング２４が設けられている。

【0022】

また、ポンプシリンダ１７及びコントロールスリーブ１９の筒の内部には、カム室１５側から棒状のプランジャ２５が挿入されコントロールスリーブ１９に嵌合している。プランジャ２５は、フューエルチャンバ１６側がポンプシリンダ１７の内周面に整合する外周面を有しており、ポンプシリンダ１７との間で気密状態を維持しつつその内部で摺動することができる。そして、プランジャ２５は、ポンプハウジング１１及びバルブガイド２１の内部において、バルブガイド２１に当接したデリバリバルブ２２との間に、閉鎖された空間である燃料加圧室２６を形成する。さらに、プランジャ２５の外周面には、燃料加圧室２６をプランジャ２５の側部に連通する溝状のリード２５ａが形成されている。

【0023】

プランジャ２５は、嵌合しているコントロールスリーブ１９と一体にその軸を中心に回転することができる。そして、ラック２０ａをスライドさせてピニオンギヤ２０ｂと共にコントロールスリーブ１９及びプランジャ２５を回転させることによって、プランジャ２５は軸方向の長さを変えることができ、それによって、燃料加圧室２６の容積が変わり燃料噴射量を変更することができる。

【0024】

また、プランジャ２５は、コントロールスリーブ１９から外側の第二嵌入孔１４側に突出しており、その突出した端部には、略円錐台状のロワースプリングシート２８が連結されている。
また、コントロールスリーブ１９の周囲には、円環状のアッパースプリングシート２７が固定されており、アッパースプリングシート２７とロワースプリングシート２８との間には、プランジャ２５の周囲を取り囲むプランジャスプリング２９が設けられている。プランジャスプリング２９は、ロワースプリングシート２８及びプランジャ２５を第二嵌入孔１４に向かって付勢する。

【0025】

また、カム室１５には、紙面上で奥行き方向に延びるカムシャフト３０が設けられている。カムシャフト３０は、ポンプハウジング１１の外部の図示しない駆動ギヤと連結されて一体に回転することができ、駆動ギヤには、ディーゼル機関１（図１参照）のクランク軸の回転が伝達される。よって、カムシャフト３０は、ディーゼル機関１のクランク軸の回転に対応して回転する。

【0026】

また、ポンプハウジング１１の第二嵌入孔１４には、ポンプ取付台４１が嵌入され、ポンプハウジング１１に対して固定されている。さらに、ポンプ取付台４１を貫通するローラ式のタペット４０が設けられている。タペット４０は、その先端にタペットローラ４０ａを有し、タペットローラ４０ａをカムシャフト３０のカム３０ａのカム面３０ａ１に当接させている。なお、カム３０ａは、基礎円の一部が突出した形状の断面を有しており、円筒部３０ａａと、円筒部３０ａａよりもその径方向に山型状に突出しているカム山部３０ａｂとによって構成されている。
また、プランジャ室１３において、ポンプ取付台４１とロワースプリングシート２８との間には、燃料噴射補助装置１００が設けられている。燃料噴射補助装置１００は、ロワースプリングシート２８及びタペット４０と連結されている。

【0027】

よって、燃料噴射ポンプ１０は、燃料噴射補助装置１００を除いて従来技術の燃料噴射ポンプと同様の構成を有しており、つまり、従来技術の燃料噴射ポンプに対して、ポンプ取付台４１とロワースプリングシート２８との間に燃料噴射補助装置１００を新たに設けるように改造した構成となっている。例えば、燃料噴射補助装置１００は、既設の燃料噴射ポンプを一部改造して取り付けることができる。

【0028】

図３を参照すると、燃料噴射補助装置１００の詳細な構成が示されている。
ポンプ取付台４１は、内部に空間４１ａを形成する有底円筒状の形状を有しており、タペット４０においてタペットローラ４０ａを支持するタペット軸４０ｂを貫通させて支持するタペット支持孔４１ｃと、タペット支持孔４１ｃに対向する位置に形成された油圧シリンダ嵌合孔４１ｂとを有している。

【0029】

そして、燃料噴射補助装置１００は、ポンプ取付台４１における油圧シリンダ嵌合孔４１ｂが形成された面に設けられる略円筒状の油圧シリンダ１１１を有している。ここで、油圧シリンダ１１１は、油圧弁収容部を構成している。

【0030】

油圧シリンダ１１１は、その一部を油圧シリンダ嵌合孔４１ｂ内に嵌合させて、ポンプ取付台４１に固定されている。油圧シリンダ１１１には、ポンプ取付台４１側からその反対側に向かって貫通孔が形成されており、この貫通孔は、その断面積を途中で変化させていて、互いに内径が異なる３つの油圧シリンダ孔部１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃを直列に連結した構成を有している。第一油圧シリンダ孔部１１１ａは、ポンプ取付台４１側で開口し、第三油圧シリンダ孔部１１１ｃは、ポンプ取付台４１と反対側で開口している。第二油圧シリンダ孔部１１１ｂは、第一油圧シリンダ孔部１１１ａと第三油圧シリンダ孔部１１１ｃとの間に形成され、これらの油圧シリンダ孔部１１１ａ及び１１１ｃよりも内径が小さくなっている。

【0031】

さらに、油圧シリンダ１１１には、第一油圧シリンダ孔部１１１ａを油圧シリンダ１１１の外部に連通する第一潤滑油路１１１ｄと、第三油圧シリンダ孔部１１１ｃを外部に連通する第二潤滑油路１１１ｅとが形成されている。

【0032】

また、燃料噴射補助装置１００は、油圧シリンダ１１１における第三油圧シリンダ孔部１１１ｃが形成された面に設けられる略円筒状の加速弁収容部である加速シリンダ１１２を有している。加速シリンダ１１２は、その一部を第三油圧シリンダ孔部１１１ｃ内に嵌合させて、油圧シリンダ１１１に固定されている。

【0033】

加速シリンダ１１２には、油圧シリンダ１１１側からその反対側に向かって貫通孔が形成されており、この貫通孔は、その断面積を途中で変化させていて、互いに内径が異なる３つの加速シリンダ孔部１１２ａ、１１２ｂ及び１１２ｃを直列に連結した構成を有している。第一加速シリンダ孔部１１２ａは、油圧シリンダ１１１側で開口し、第三加速シリンダ孔部１１２ｃは、油圧シリンダ１１１と反対側で開口している。第二加速シリンダ孔部１１２ｂは、第一加速シリンダ孔部１１２ａと第三加速シリンダ孔部１１２ｃとの間に形成され、これら加速シリンダ孔部１１２ａ及び１１２ｃよりも内径が小さくなっている。そして、加速シリンダ１１２における第一加速シリンダ孔部１１２ａの周壁を構成する部位が、第三油圧シリンダ孔部１１１ｃに嵌合している。また、第一加速シリンダ孔部１１２ａは、第一油圧シリンダ孔部１１１ａよりも内径が小さくなっている。

【0034】

さらに、加速シリンダ１１２には、第一加速シリンダ孔部１１２ａを第二潤滑油路１１１ｅに連通する加速シリンダ油排出路１１２ｄ及び背圧絞り路１１２ｅが形成されている。背圧絞り路１１２ｅは、加速シリンダ油排出路１１２ｄよりも第二加速シリンダ孔部１１２ｂ側に配置されており、第一加速シリンダ孔部１１２ａの周囲に複数形成され、第二加速シリンダ孔部１１２ｂの近傍で第一加速シリンダ孔部１１２ａに開口している。また、加速シリンダ１１２には、第三加速シリンダ孔部１１２ｃを加速シリンダ１１２の外部に連通する燃料排出路１１２ｆが形成されている。
ここで、加速シリンダ油排出路１１２ｄ及び第二潤滑油路１１１ｅは、加速弁油圧室油排出路を構成している。

【0035】

また、加速シリンダ１１２における第三加速シリンダ孔部１１２ｃが形成された面には、ロワースプリングシート２８が配置され、ロワースプリングシート２８は、加速シリンダ１１２の第三加速シリンダ孔部１１２ｃに嵌合できるように構成されている。

【0036】

また、ポンプ取付台４１のタペット支持孔４１ｃを通るタペット軸４０ｂの先端には、雌ねじ穴４０ｂ１が形成されており、この雌ねじ穴４０ｂ１には、距離調節部材である噴射時期調整ボルト１１５の雄ねじ１１５ａがねじ係合している。噴射時期調整ボルト１１５は、その軸を中心に回転することによって、タペット軸４０ｂからの突出長を変更することができる。なお、噴射時期調整ボルト１１５の雄ねじ１１５ａには、ロックナット１１６がねじ係合しており、ロックナット１１６をタペット軸４０ｂに対して締め付けることによって、噴射時期調整ボルト１１５をタペット軸４０ｂに対して回転方向に固定することができる。

【0037】

また、互いに径が異なる２つの円柱状のピストンを直列に連結した構成を有する油圧弁体である油圧ピストン１１３が、油圧シリンダ１１１内に挿入されている。油圧ピストン１１３において外径が大きい方の油圧ピストンスカート部１１３ａは、タペット軸４０ｂ側に凹部を有すると共に第一油圧シリンダ孔部１１１ａに整合する外周面を有している。油圧ピストンスカート部１１３ａは、第一油圧シリンダ孔部１１１ａ内に挿入され、第一油圧シリンダ孔部１１１ａとの間の気密を保つ。さらに、油圧ピストンスカート部１１３ａの凹部には、噴射時期調整ボルト１１５がその軸を中心に回転可能に連結されている。

【0038】

油圧ピストン１１３において外径が小さい方の油圧ピストン突起部１１３ｂは、油圧ピストンスカート部１１３ａから噴射時期調整ボルト１１５と反対側に突出するように形成され、第二油圧シリンダ孔部１１１ｂに整合する外周面を有している。油圧ピストン突起部１１３ｂは、第二油圧シリンダ孔部１１１ｂに貫通するように挿入され、第二油圧シリンダ孔部１１１ｂとの間の気密を保つ。さらに、油圧ピストン突起部１１３ｂは、第三油圧シリンダ孔部１１１ｃ内（第一加速シリンダ孔部１１２ａ内）に先端を突出させている。
そして、油圧ピストン１１３は、第一油圧シリンダ孔部１１１ａと、油圧ピストンスカート部１１３ａ及び油圧ピストン突起部１１３ｂとによって囲まれる油圧弁油圧室である油圧ピストン油圧室１２１を形成している。

【0039】

また、油圧ピストン１１３の油圧ピストン突起部１１３ｂには、油圧ピストン突起部１１３ｂの内部を通って外周面で開口する連通路である油圧通路１１３ｃが形成されている。油圧通路１１３ｃは、油圧ピストン突起部１１３ｂと油圧ピストンスカート部１１３ａとの連結部近傍で開口する第一開口１１３ｃ１と、この連結部から離れた油圧ピストン突起部１１３ｂの先端側の位置で開口する第二開口１１３ｃ２とで開口している。
なお、カム３０ａが回転することによってタペット４０と共に油圧ピストン１１３が往復運動するが、この往復運動の際に、第二開口１１３ｃ２は、第三油圧シリンダ孔部１１１ｃ内に位置するように構成されている。さらに、油圧ピストン突起部１１３ｂは、第二開口１１３ｃ２よりも先端側で外径が小さくなっている。

【0040】

また、互いに径が異なる２つの円柱状のピストンを直列に連結した構成を有する加速弁体である加速ピストン１１４が、加速シリンダ１１２内に挿入されている。加速ピストン１１４において外径が大きい方の加速ピストンスカート部１１４ａは、油圧ピストン１１３側の端部に凹部１１４ｃを有すると共に、第一加速シリンダ孔部１１２ａに整合する外周面を有している。加速ピストンスカート部１１４ａは、第一加速シリンダ孔部１１２ａ内に挿入され、第一加速シリンダ孔部１１２ａとの間の気密を保つ。

【0041】

加速ピストン１１４において外径が小さい方の加速ピストン突起部１１４ｂは、加速ピストンスカート部１１４ａから油圧ピストン１１３と反対側に突出するように形成され、第二加速シリンダ孔部１１２ｂに整合する外周面を有している。加速ピストン突起部１１４ｂは、第二加速シリンダ孔部１１２ｂを貫通するように挿入され、第二加速シリンダ孔部１１２ｂとの間の気密を保ち、そして、第三加速シリンダ孔部１１２ｃ内に先端を突出させている。さらに、加速ピストン突起部１１４ｂは、ボルト等の連結部材１１７によって、その先端がロワースプリングシート２８と連結されて一体となっている。
そして、加速ピストン１１４は、第一加速シリンダ孔部１１２ａと、加速ピストンスカート部１１４ａ及び加速ピストン突起部１１４ｂとによって囲まれる背圧室１２２を形成している。

【0042】

また、加速ピストンスカート部１１４ａは、第一加速シリンダ孔部１１２ａ内で摺動することによって、油圧ピストン１１３の油圧ピストン突起部１１３ｂにおける第二開口１１３ｃ２よりも先端側の部位と、凹部１１４ｃ内とを当接させることができる。当接時、加速ピストンスカート部１１４ａは、油圧ピストン突起部１１３ｂの第二開口１１３ｃ２に対して隙間をあけて対向するように延在している。
そして、加速ピストンスカート部１１４ａは、凹部１１４ｃ側において、第一加速シリンダ孔部１１２ａ及び油圧ピストン突起部１１３ｂとの間に隙間又は空間を形成し、この隙間又は空間は加速弁油圧室である加速ピストン油圧室１２３を構成する。

【0043】

また、油圧シリンダ１１１の第一潤滑油路１１１ｄは、逆止弁１３２及び絞り弁１３３を順次介して、潤滑油圧送配管１３１に連通している。逆止弁１３２は、第一潤滑油路１１１ｄから潤滑油圧送配管１３１に向かう方向への潤滑油の流通を阻止し、反対方向への潤滑油の流通を許容する。ここで、第一潤滑油路１１１ｄ及び潤滑油圧送配管１３１は、油圧弁油圧室油供給路を構成し、絞り弁１３３は、第一潤滑油路１１１ｄへ流通する潤滑油の流量を調節することによって、第一潤滑油路１１１ｄへ供給する潤滑油の圧力を調節する圧力調整弁を構成している。
また、油圧シリンダ１１１の第二潤滑油路１１１ｅは、図示しない潤滑油戻り配管に連通している。

【0044】

また、図４を参照すると、燃料噴射ポンプ１０に燃料を供給するための燃料供給回路１４０、及び、燃料噴射補助装置１００に潤滑油を供給するための油供給回路１３０が模式的に示されている。
燃料供給回路１４０では、ディーゼル機関１の駆動力によって駆動されるフィードポンプ（燃料圧送ポンプ）４は、燃料タンク３内の燃料を、その途中に圧力制御弁１４２が設けられた燃料圧送配管１４１を介して、燃料噴射ポンプ１０に圧送するように構成されている。圧力制御弁１４２は、燃料噴射ポンプ１０に送る燃料の圧力を所定の圧力となるように調節し、調節の際に生じる余分な燃料を燃料タンク３に戻す。

【0045】

油供給回路１３０では、ディーゼル機関１の駆動力によって駆動される潤滑油ポンプであるオイルポンプ１ｃが、ディーゼル機関１のオイルパン１ｂ内の潤滑油を逆止弁１３４を介して吸い上げ、さらに、圧力制御弁１３５と潤滑油圧送配管１３１とを順次介して各燃料噴射補助装置１００に圧送するように構成されている。潤滑油圧送配管１３１の途中には、絞り弁１３３及び逆止弁１３２が設けられている。なお、潤滑油圧送配管１３１は、オイルポンプ１ｃから圧力制御弁１３５を介してディーゼル機関１に潤滑油を供給する経路の途中で分岐する配管である。また、燃料噴射補助装置１００を流通した潤滑油は、その途中に逆止弁１３７及び蓄圧器１３８が順次設けられた潤滑油戻り配管１３６を介して、オイルポンプ１ｃの吸入側となるオイルポンプ１ｃ及び逆止弁１３４との間に戻されるように構成されている。なお、潤滑油戻り配管１３６の潤滑油は、ディーゼル機関１に供給するようにしてもよい。ここで、潤滑油戻り配管１３６は、加速弁油圧室油排出路を構成し、逆止弁１３７は、排出路逆止弁を構成している。

【0046】

逆止弁１３４は、オイルポンプ１ｃ及び潤滑油戻り配管１３６からオイルパン１ｂへの潤滑油の逆流を防ぎ、圧力制御弁１３５は、ディーゼル機関１に送る潤滑油の圧力を調節する。また、絞り弁１３３は、燃料噴射補助装置１００に供給する潤滑油の流路断面を調節することによって供給する潤滑油の圧力を調節し、逆止弁１３２は、燃料噴射補助装置１００から潤滑油圧送配管１３１への潤滑油の逆流を防ぐ。そして、逆止弁１３７は、潤滑油圧送配管１３１内の潤滑油の燃料噴射補助装置１００への逆流を防ぐ。また、蓄圧器１３８は、潤滑油戻り配管１３６における油圧の急激な変動を抑え、それにより潤滑油の流れを整流する。

【0047】

次に、この発明の実施の形態１に係る燃料噴射装置１０１及びその周辺の動作を説明する。
図１及び図４をあわせて参照すると、ディーゼル機関１の稼動時、フィードポンプ４は、燃料タンク３内の燃料を、燃料フィルタ５及び圧力制御弁１４２を順次介して、燃料噴射装置１０１の燃料噴射ポンプ１０に供給する。また、オイルポンプ１ｃは、オイルパン１ｂ内の潤滑油をディーゼル機関１及び燃料噴射ポンプ１０の燃料噴射補助装置１００に供給する。そして、燃料噴射ポンプ１０では、供給された燃料が高圧に昇圧され、昇圧後の燃料がディーゼル機関１のシリンダ１ａに取り付けられた燃料噴射弁２を介して、シリンダ１ａ内に噴射される。

【0048】

図２を参照すると、燃料噴射ポンプ１０では、燃料供給路１６ａからフューエルチャンバ１６内に燃料が圧送される。さらに、フューエルチャンバ１６内の燃料は、燃料流入路１８を通って燃料加圧室２６に送られる。
また、ディーゼル機関１（図１参照）によってカムシャフト３０が回転駆動され、それにより、プランジャスプリング２９によってカム３０ａのカム面３０ａ１に押し付けられているタペットローラ４０ａが、カム面３０ａ１上を転動する。タペットローラ４０ａがカム面３０ａ１上にならって転動することによって、タペットローラ４０ａ及びタペット軸４０ｂが、カム３０ａの断面形状（カムプロフィール）にあわせてタペット軸４０ｂの軸方向に往復動作即ちピストン動作する。

【0049】

タペット軸４０ｂがピストン動作することによって、タペット軸４０ｂと燃料噴射補助装置１００を介して間接的に連結されているプランジャ２５は、プランジャスプリング２９の付勢力に抗して、その軸方向にピストン動作する。
プランジャ２５は、カム３０ａに最も近づく下死点では、燃料加圧室２６を燃料流入路１８に連通させ、そして、バルブ室２３ａに最も近づく上死点に向かって移動するに伴い、燃料流入路１８を閉鎖し燃料加圧室２６の容積を減少させて内部の燃料を圧縮する。

【0050】

デリバリバルブ２２のピストン部２２ｂをバルブ室２３ａに向かって押圧する燃料加圧室２６内の燃料の圧力が、デリバリバルブスプリング２４の付勢力を超えると、デリバリバルブ２２がバルブ室２３ａ内に向かって移動し、燃料加圧室２６をバルブ室２３ａに連通する、つまり開弁する。このとき、加圧された燃料は、バルブ室２３ａ内に放出され、そして、内径が小さくなった燃料噴射孔２３ｂを通過する際に高圧に加圧されて図示しない燃料配管に圧送される。デリバリバルブ２２の開弁後もプランジャ２５は上死点に向かって上昇するが、リード２５ａが燃料流入路１８に連通すると、燃料加圧室２６内の燃料がリード２５ａを通ってフューエルチャンバ１６内に瞬時に戻る、つまりスピルする。このとき、バルブ室２３ａ内の圧力が低下するため、デリバリバルブ２２は、デリバリバルブスプリング２４によって移動させられ、バルブ室２３ａ及び燃料加圧室２６の連通を遮断する、つまり閉弁する。これによって、燃料加圧室２６の開弁からリード２５ａが燃料流入路１８に連通するまでのプランジャ２５の圧送ストローク量に相当する所定量の燃料が１行程あたりに噴射される。

【0051】

さらに、図２〜図１５を参照して、燃料噴射補助装置１００の動作の詳細を説明する。
１）絞り弁１３３を制御して高圧の潤滑油が油圧ピストン油圧室１２１に供給される場合（以下、高圧モードと呼ぶ）
図５を参照すると、タペットローラ４０ａがカム３０ａの円筒部３０ａａ上にありカム山部３０ａｂ上にかかる直前の燃料噴射補助装置１００の状態Ａが示されている。なお、図中で第一潤滑油路１１１ｄ及び第二潤滑油路１１１ｅに記載された矢印は、潤滑油の流通方向を示す。

【0052】

このとき、タペット軸４０ｂに連結された油圧ピストン１１３は、カム３０ａに最も近づく下死点にあり、油圧ピストン油圧室１２１の容積が最大となっている。そして、油圧ピストン油圧室１２１内には、逆止弁１３２を介して潤滑油が圧送される。また、加速ピストン１１４は、プランジャスプリング２９の付勢力を受けるロワースプリングシート２８（図３参照）によって押圧され、油圧ピストン１１３に当接し、加速ピストン油圧室１２３の容積は最小になっている。
また、油圧通路１１３ｃは、油圧ピストン油圧室１２１及び加速ピストン油圧室１２３に連通している。さらに、加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａは、加速シリンダ１１２に設けた加速シリンダ油排出路１１２ｄを閉鎖している。

【0053】

次に、カム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂを乗り越え始める状態Ｂの燃料噴射補助装置１００が、図６に示されている。
このとき、油圧ピストン１１３は、カム３０ａと反対方向のプランジャ２５（図２参照）に向かう方向に移動し始め、それにより、加速ピストン１１４をプランジャ２５と共に押し上げる。同時に、油圧ピストン１１３によって油圧ピストン油圧室１２１内の潤滑油が圧縮されて逆止弁１３２が作動し、油圧ピストン油圧室１２１内の油圧は、潤滑油圧送配管１３１（図３参照）から供給されていた潤滑油の油圧からさらに上昇し高圧になる。この高圧になった油圧は、油圧ピストン油圧室１２１よりも流路断面が小さい油圧通路１１３ｃと容積が小さくなっている加速ピストン油圧室１２３とを介して、加速ピストン１１４に弾性的に作用するため、加速ピストン１１４は、油圧ピストン１１３から離れる方向にその上昇速度を加速度的に増加させて押し上げられる。そして、プランジャ２５が加速ピストン１１４と共に加速度的に動作して燃料加圧室２６（図２参照）内の燃料を圧縮し、これにより燃料噴射ポンプ１０の燃料噴射孔２３ｂ（図２参照）から燃料が高圧で噴射される。また、このとき、加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａは、加速シリンダ１１２の加速シリンダ油排出路１１２ｄを閉鎖したままである。

【0054】

なお、加速ピストン１１４を押し上げる速さは、油圧ピストン１１３の油圧ピストン突起部１１３ｂにおけるスライド方向に垂直な面への投影面積（断面積）と加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａにおけるスライド方向に垂直な面への投影面積（断面積）との面積比、つまり、第一油圧シリンダ孔部１１１ａの断面積と第一加速シリンダ孔部１１２ａの断面積との面積比で決まる。本実施の形態１では、第一油圧シリンダ孔部１１１ａの断面積の方が第一加速シリンダ孔部１１２ａの断面積より大きく形成されているため、油圧ピストン１１３の速さに対して加速ピストン１１４の速さが大きくなる。

【0055】

また、内部に潤滑油を含み且つ背圧絞り路１１２ｅによって出口が絞られている背圧室１２２は、加速ピストン１１４が押し上げられることによって容積を減少させて内部の潤滑油を圧縮し、加速ピストン１１４に対してカム３０ａ側に向かって押圧する背圧を発生させる。

【0056】

さらに、図１１を参照すると、油圧ピストン１１３の速度、加速ピストン１１４の速度及び背圧と、カム３０ａの回転角度との関係が示されている。なお、カム３０ａからプランジャ２５（図３参照）に向かう方向の速度を正とし、その反対方向の速度を負としている。
図６をあわせて参照すると、状態Ａから状態Ｂに遷移する過程では、加速ピストン１１４は上昇した油圧によって急瞬に加速され、背圧はかなり遅れて立ち上がる。この背圧の遅れは加速ピストン１１４の速度上昇抵抗を軽減するので、油圧ピストン１１３より加速ピストン１１４が非常に速く立ち上がれる要因となる。すなわち、油圧の上昇によって生まれた油圧エネルギーは、加速ピストン１１４及びプランジャ２５の上昇に十分有効に活用されている。

【0057】

また、図１２を参照すると、油圧ピストン１１３の位置、加速ピストン１１４の位置及び背圧と、カム３０ａの回転角度との関係が示されている。なお、下死点にあるときの油圧ピストン１１３の位置を０とし、下死点にある油圧ピストン１１３に当接しているときの加速ピストン位置を０とし、これらの位置から、カム３０ａからプランジャ２５（図３参照）に向かう方向へ進んだ位置を正とする。
図６をあわせて参照すると、状態Ａから状態Ｂに遷移する過程では、図１１に示すように加速ピストン１１４の速度の立ち上がりが早いため、加速ピストン１１４の位置は、油圧ピストン１１３より早くにピストン位置が高くなる。そして、立ち上がり時の加速ピストン１１４と油圧ピストン１１３とのピストン位置の差は、両ピストン間の上記断面積比に対して比例関係に近い関係を有している。

【0058】

また、背圧は、加速ピストン１１４が背圧室１２２の頂部表面１２２ａ（背圧室１２２のプランジャ２５側の部位で図７参照）付近まで押し上げられる位置（図７の状態Ｃの位置）つまり最大値となる位置に到達するより早く最大値に達する。そして、内部の潤滑油が背圧絞り路１１２ｅから排出されるため、背圧は減少する。この背圧と加速ピストン１１４との間における最大値となるまでの時間の差は、図１３の実線で示される高圧モード荷重線に示すタペットローラ４０ａに作用する荷重線の傾斜を緩やかにする要因となる。なお、図１３の荷重線は、タペットローラ４０ａに作用する荷重及び背圧とカム３０ａの回転角度との関係を示し、タペットローラ４０ａに作用する荷重は、プランジャスプリング２９の付勢力及び各油圧室の圧力が作用するタペットローラ４０ａがカム３０ａを押圧する圧力のことである。

【0059】

さらに、図１４の実線で示される高圧モード線を参照すると、高圧モードにおける燃料噴射ポンプ１０（図２参照）の燃料の噴射圧力と、カム３０ａの回転角度に対応するディーゼル機関１（図１参照）のクランク角との関係が示されている。図１１に示すように油圧ピストン１１３より加速ピストン１１４が非常に速く立ち上がることから、燃料噴射ポンプ１０の噴射圧力は、急瞬に立ち上がっている。この急瞬な立ち上がりによって噴射圧力は高圧化され、同じ噴射量の噴射に対して、高圧化された分だけ噴射時間を短縮することも可能となる。なお、図１４は、ディーゼル機関１が所定の回転数である場合、つまりカム３０ａの回転数が所定の回転数の場合における、高圧モード及び後述する低圧モードにおける燃料噴射圧力とカム３０ａの回転角度との関係を示している。

【0060】

図７を参照すると、図６の状態Ｂからカム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂに乗りカム山部３０ａｂの頂部に至るまでの燃料噴射補助装置１００の状態Ｃが示されている。
タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂに乗りカム山部３０ａｂの頂部に至るまでの間、加速ピストン１１４は背圧室１２２の頂部表面１２２ａに押し付けられるように動作し、背圧室１２２の油圧が最大値に達する。同時に、プランジャ２５（図２参照）が燃料加圧室２６（図２参照）内の燃料を圧縮するように加速ピストン１１４と共に動作する。

【0061】

また、カム３０ａの回転に伴って加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａが加速シリンダ１１２の加速シリンダ油排出路１１２ｄを開放する位置に達し、加速シリンダ油排出路１１２ｄから潤滑油が排出されるようになる。なお、この加速シリンダ油排出路１１２ｄが開放される動作をピストンバルブ開弁と呼ぶこととする。

【0062】

また、背圧室１２２内の上昇する油圧によって加速ピストン１１４の動作には制動がかかるため、加速ピストン１１４は、加速ピストンスカート部１１４ａが背圧室１２２の頂部表面１２２ａに接触する直前に達した後直ぐに、背圧室１２２内の油圧によって反発されて（つまりオイルクッション効果を受けて）、油圧ピストン１１３に向かって少し下降した最大カムリフト相当位置に戻る。なお、最大カムリフト相当位置は、加速ピストン１１４の高さとして定常的に得ることのできる最大高さでの位置であり、加速ピストン１１４の全ストローク位置と呼ぶこととする。

【0063】

なお、背圧室１２２の油圧の大きさは、加速シリンダ１１２の背圧絞り路１１２ｅの内径を変更することによって調節できる。

【0064】

また、ピストンバルブ開弁状態にする加速ピストン１１４の位置は、加速シリンダ油排出路１１２ｄの開放前に、燃料噴射ポンプ１０（図２参照）による１回あたりの燃料噴射が既に終了しているタイミングとなるような位置に設定される（本実施の形態１では、状態Ｂの直後としている）。このように加速ピストン１１４におけるピストンバルブ開弁位置に対応して燃料噴射タイミングを設定する事によって、油圧ピストン油圧室１２１及び加速ピストン油圧室１２３内で高圧に昇圧された油圧は、燃料噴射動作に確実に使用される。なお、加速ピストン１１４の位置設定は、噴射時期調整ボルト１１５によって調節することができる。

【0065】

また、図１１を図７とあわせて参照すると、加速ピストン１１４は、加速ピストンスカート部１１４ａが背圧室１２２の頂部表面１２２ａ付近に位置する状態Ｃでは、加速シリンダ１１２の壁面からの反力とプランジャ２５（図２参照）の燃料噴射圧生成に伴う反力を受けるため、その上昇速度は、勾配を緩める（加速度を低下させる）ようにカーブする。さらに、加速ピストン１１４は、全ストローク位置に達すると、加速しなくなる。そして、その直前に背圧室１２２の背圧は最大圧（ピーク圧）に達する。加速ピストン１１４の加速度が低下し上昇速度がカーブする時、加速ピストン１１４は、潤滑油を介して背圧室１２２の頂部表面１２２ａから受ける弾性的な反力で衝撃が緩衝される。これは、オイルクッション効果となり加速シリンダ１１２の壁面との激突による損傷の発生を防ぎ、各部材の耐久性を確保する。

【0066】

また、図１２を図７とあわせて参照すると、加速ピストン１１４は、背圧室１２２の背圧が立ち上がってピーク値に達するよりも少し遅れて加速ピストンスカート部１１４ａが背圧室１２２の頂部表面１２２ａ付近に達する。
加速ピストンスカート部１１４ａが背圧室１２２の頂部表面１２２ａ付近に達する近傍では、ピストンバルブが開弁状態となり、頂部表面１２２ａ付近に達する時点では、背圧は既に急激に低下し始めている。加速ピストン１１４の位置はオイルクッション効果を受け少し下降し、直ぐに全ストローク位置に落ち着く。

【0067】

また、図１３を図２及び図７とあわせて参照すると、プランジャ２５が所定の圧送ストロークを行って所定量の燃料を噴射すると、プランジャ２５のリード２５ａを通って加圧中の燃料がスピルし始める。
このため、タペットローラ４０ａに作用する荷重は一瞬立ち下り、その後、加速ピストン１１４は最大カムリフト位置に達するまでプランジャ２５を押し上げるため、タペットローラ４０ａに作用する荷重が再度立ち上がる。最大荷重に立ち上がる近傍でピストンバルブが開弁状態となる。

【0068】

さらに、図１４を参照すると、プランジャ２５（図２参照）によって加圧された燃料は、燃料噴射孔２３ｂ（図２参照）で絞られて高圧を発生し、ピストンバルブ開弁前に所定の噴射量に達し急激に立ち下る。

【0069】

次に、図８を参照すると、図７の状態Ｃからカム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂの頂部に至った燃料噴射補助装置１００の状態Ｄが示されている。
カム３０ａが回転し、状態Ｃから状態Ｄに遷移するタペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂの頂部に達する過程において、油圧通路１１３ｃを通って油圧ピストン油圧室１２１から加速ピストン油圧室１２３に圧送された潤滑油は全て、開放された加速シリンダ油排出路１１２ｄを通って燃料噴射ポンプ１０（図２参照）の外部、つまりディーゼル機関１のオイルパン１ｂ（図４参照）に排出される。

【0070】

このとき、油圧ピストン油圧室１２１及び加速ピストン油圧室１２３の潤滑油が抜けて油圧が低下し始めると同時に、油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４に作用する荷重も急激に低下する。そして、この荷重の低下よりも先に加速ピストン１１４の上昇速度はゼロになり、油圧ピストン１１３の動作が加速ピストン１１４を動作させる作動機能は空回りする。なお、この加速ピストン１１４の上昇速度がゼロになる時点では、プランジャ２５（図２参照）による燃料噴射は既に終了している。ここで、上述のような油圧ピストン１１３の動作による加速ピストン１１４の作動機能が機能しない状態の油圧ピストン１１３の動作を、ロストモーションと呼ぶこととする。

【0071】

このロストモーション中に、油圧ピストン１１３の油圧ピストン突起部１１３ｂの先端は、既に静止している加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａに接触し、油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４とは一体となる。その後、油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４は一体となって、カム山部３０ａｂの形状に沿った動作をする。

【0072】

また、図１１を図８とあわせて参照すると、状態Ｃから状態Ｄに遷移する過程で、加速ピストン１１４では、燃料噴射ポンプ１０のプランジャスプリング２９（図２参照）の付勢力とピストンバルブ開弁による作用とによって、背圧が急激に低下し、この背圧の急激な低下から少し遅れて加速ピストン１１４の速度がゼロになる。

【0073】

その後、カム３０ａの回転に伴って、加速ピストン１１４の速度はゼロを維持しつつ油圧ピストン１１３の速度は低下する。加速ピストン１１４は、点Ｃ１の時点で油圧ピストン１１３との間の負圧によって負方向の速度を発生した後、加速ピストン１１４の速度線に油圧ピストン１１３の速度線が交わる状態Ｄの点で油圧ピストン１１３と当接して速度を一致させ、油圧ピストン１１３と共に動作する。
すなわち、油圧ピストン１１３はカム山部３０ａｂに沿った速度で動作し、加速ピストン１１４はプランジャ２５のプランジャスプリング２９の付勢力の作用による速度で動作し、互いの速度が平衡速度に達した点で当接する。その後、油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４とは、以下で詳細を説明する状態Ｅから状態Ｆを経て状態Ａに至るまで、速度ゼロを維持する。

【0074】

また、図１２を図８とあわせて参照すると、加速ピストン１１４は、図１１に示すように速度がゼロとなって維持するため、全ストローク位置で静止し、その後、油圧ピストン１１３に向かう下降方向の速度の作用によって若干下げた位置で油圧ピストン１１３と当接して一体化し、その後、以下で詳細を説明する状態Ｅから状態Ｆを経て状態Ａに至るまで、カム山部３０ａｂ及び円筒部３０ａａの形状に沿った動作をする。

【0075】

また、図１３を図８とあわせて参照すると、油圧ピストン１１３のロストモーション中、加速ピストン油圧室１２３の潤滑油が多量に抜けて油圧が低下すると同時に、タペットローラ４０ａに作用する荷重も急激に低下する。その後、加速ピストン１１４を全ストローク位置に維持することによって発生する支持荷重がタペットローラ４０ａに作用する。タペットローラ４０ａに作用する荷重は、カム山部３０ａｂが最大カムリフト域（状態Ｄの近傍）に達するとピークに達し、その後、油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４とが当接する位置（状態Ｄ）まで下降し、さらに、その後、以下で詳細を説明する状態Ｅから状態Ｆを経て状態Ａに至るまで一定となる。
油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４とが当接する位置（状態Ｄ）に達した時点で両ピストンに作用する荷重は一致する。この荷重の一致点では両ピストンに接触に伴う大きな荷重差は生じない。従って、油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４が一体化することに伴う大きな衝撃は起こらず両ピストンに損傷は生じないため耐久性が確保される。

【0076】

また、図１４を図２及び図８とあわせて参照すると、状態Ｄでは、既に燃料の噴射は終了しており、デリバリバルブ２２によって閉鎖されるバルブ室２３ａに存在する残留圧力によって、噴射圧力に残留圧力が存在している。

【0077】

次に、図９を参照すると、図８の状態Ｄからカム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂの頂部から円筒部３０ａａに至る途中の燃料噴射補助装置１００の状態Ｅが示されている。
カム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂの頂部から円筒部３０ａａに向かう過程では、一体となった油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４とが、カム山部３０ａｂの形状に沿って下降するように動作する。

【0078】

この時、容積が大きくなる油圧ピストン油圧室１２１内には、潤滑油が逆止弁１３２を介して圧送される。これにより、油圧ピストン油圧室１２１内には、油圧ピストン１１３の下降に伴う負圧の発生による負荷抵抗が生じない。
また、潤滑油の圧送圧によって、油圧ピストン１１３に受圧力が発生する。
よって、燃料噴射補助装置１００は、可動部品である油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４に起因する慣性質量の増加分に対して、上述のように軽減された負荷抵抗と受圧力の作用とによって、プランジャスプリング２９（図２参照）の付勢力の作用を妨げない。従って、燃料噴射補助装置１００は、カム３０ａ上でのタペットローラ４０ａの動作に対するプランジャ２５の動作遅れを低減している。
さらに、油圧ピストン１１３の受圧力は、タペットローラ４０ａがカム面３０ａ１から離脱しないように押し付ける作用も有している。このため、タペットローラ４０ａがカム面３０ａ１から離脱しないように押し付けるためのばねを別途設ける必要はない。

【0079】

次に、図１０を参照すると、図９の状態Ｅからカム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａが円筒部３０ａａにある燃料噴射補助装置１００の状態Ｆが示されている。
タペットローラ４０ａがカム３０ａの円筒部３０ａａ上にある間、油圧ピストン油圧室１２１は逆止弁１３２を通って圧送された潤滑油で十分に充填される。そして、この充填状態は、図５の状態Ａまで継続する。そして、カム３０ａが回転し、タペットローラ４０ａが円筒部３０ａａからカム山部３０ａｂに差し掛かると状態Ａの動作に入り、以降、同じ行程動作を繰り返す。

【0080】

２）絞り弁１３３を制御して低圧の潤滑油が油圧ピストン油圧室１２１に供給される場合（以下、低圧モードと呼ぶ）
図３を参照すると、低圧モード時は、燃料噴射補助装置１００を備える燃料噴射ポンプ１０（図２参照）は、タペット軸４０ｂがロワースプリングシート２８に直接連結される従来の燃料噴射ポンプと同様の動作を行う。つまり、油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４の摺動部には潤滑のために潤滑油が供給されるが、油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４との間には互いに異なる動作をさせるような油圧が作用せず、両ピストンは一体となって動作する。このとき、潤滑油圧送配管１３１から供給される潤滑油の油圧は、油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４に上述の一体となった動作をさせるような低い油圧に調節される。一方、高圧モードでは、油圧ピストン１１３と加速ピストン１１４とを互いに異なる動作をさせるような高い油圧に調節される。

【0081】

このため、図１１を図３とあわせて参照すると、低圧モードでの加速ピストン１１４は、状態Ａ〜状態Ｆにわたって、油圧ピストン１１３と共に、油圧ピストン速度線に沿った速度で動作をする。なお、加速ピストン１１４の背圧は、ほとんど発生しない。なお、油圧ピストン１１３の速度は、低圧モード及び高圧モードで同じである。
また、図１２を図３とあわせて参照すると、低圧モードでの加速ピストン１１４は、状態Ａ〜状態Ｆにわたって、油圧ピストン１１３と共に、油圧ピストン変位線に沿って位置を変える。なお、油圧ピストン１１３の位置は、低圧モード及び高圧モードで同じである。

【0082】

図１３を図３とあわせて参照すると、タペットローラ４０ａに作用する荷重は、状態Ａ〜状態Ｆにわたって、油圧による作用がなくプランジャスプリング２９の付勢力のみが作用した低圧モード荷重線に沿って推移している。
また、タペットローラ４０ａに作用する荷重は、状態Ａ以降において、低圧モードよりも、油圧による荷重を受ける高圧モードの方が早く立ち上がる。さらに、高圧モードでの立ち上がり時の荷重は低圧モードの立ち上がり時の荷重より、立ち上がりの傾斜が緩やかになり、これにより、高圧モードでは穏やかな傾斜分だけタペットローラ４０ａとカム３０ａとの面圧荷重が軽減される。そして、面圧荷重が軽減されることによってタペットローラ４０ａ及びカム３０ａの磨耗が低減されるため、潤滑油の劣化が低減して使用可能時間が向上し、タペットローラ４０ａ及びカム３０ａの磨耗の耐久寿命時間が向上する。
また、図１４を参照すると、低圧モードでは、高圧モードより燃料の噴射圧力が低く噴射開始時期も遅くなりさらに噴射期間が長くなる。

【0083】

上述の高圧モードと低圧モードとを比較すると、高圧モードでは、ディーゼル機関１（図１参照）の回転数が同じ、つまりカム３０ａの回転数が低圧モードと同じ場合、低圧モードと比較して、燃料の噴射圧力が高く、そして、燃料の噴射時期が早く、噴射時間も短くなっている。このため、燃料の噴射圧力が絶対的に低くなるディーゼル機関１の低回転時及び低負荷時に高圧モードを採用することによって、燃料の噴射圧力を確保することができる。一方、ディーゼル機関１の高回転時及び高負荷時は、ディーゼル機関１での燃焼を進角させる高圧モードではなく低圧モードを採用することによって、安定した燃焼を確保することができる。また、ディーゼル機関１の中回転時及び中負荷時は、高圧モードと低圧モードとから最適な方を選択することができる。

【0084】

また、燃料噴射補助装置１００における高圧モードと低圧モードとの切替は、上述したように、図３及び図４に示す絞り弁１３３を調節して油圧ピストン油圧室１２１に圧送する潤滑油の圧力を調整することによって、ディーゼル機関１（図１参照）の回転数及び負荷に応じて実施される。高圧モードへの切替は、絞り弁１３３を開く方向に動作させ、油圧が所定の圧力になるよう調整し、低圧モードへの切替は、絞り弁１３３を閉じる方向に動作させ、所定の圧力になるよう調整する。なお、必要に応じて、高圧モードと低圧モードの中間帯を活用してもよい。例えば、燃料噴射補助装置１００における高圧モードと低圧モードとの切替は、低負荷時及び低回転時として約３０％負荷及びその相当回転数以下で高圧モードとし、約３０％以上の負荷及びその相当回転数以上の高回転領域で低圧モードとすることができる。

【0085】

また、ディーゼル機関１（図１参照）の低回転時での高圧モードにおける特性が、図１５に示されており、この図では、油圧ピストン油圧室１２１（図３参照）に圧送する潤滑油の圧力を一定とした高圧モードでディーゼル機関１の回転数を変化させた場合の燃料の噴射圧力と、カム３０ａ（図３参照）の回転角度に対応するディーゼル機関１のクランク角との関係が示されている。
そして、図１５では、ディーゼル機関１の回転数を極低回転（数十ｒｐｍ程度）、中低回転（１００ｒｐｍ程度）、及び高低回転（１５０ｒｐｍ程度）の３つに変化させている。このとき、回転数を変えても、噴射時期は変わらず、回転数を増加させると、噴射圧力と噴射期間とが増加する。なお、油圧ピストン油圧室１２１（図３参照）に圧送する潤滑油の圧力を低い一定の値とした低圧モードでディーゼル機関１の回転数を変える場合は、燃料噴射補助装置１００を備えない従来の燃料噴射ポンプと同様の状態になる。

【0086】

また、燃料噴射補助装置１００において、高圧モードでは、上述のように油圧ピストン１１３の動作にロストモーションが発生するが、このときに油圧ピストン１１３の動作により発生するエネルギーは潤滑油に損失エネルギーとして吸収され、潤滑油が圧力をもつ脈流を形成する。

【0087】

本実施形態における図４に示す構成では、この潤滑油が含む損失エネルギーを回生することができる。ロストモーション中において各燃料噴射補助装置１００から戻って集合する潤滑油戻り配管１３６の出口では、潤滑油の流れが圧力を持った脈流となっている。そして、脈流を伴う潤滑油は、逆止弁１３７と脈流を整流する蓄圧器１３８と通過する際に整流された後、オイルポンプ１ｃの吸込口の下流側のオイルパン１ｂとの間に戻され、さらに、逆止弁１３４によってオイルパン１ｂへの戻ることが阻止される。これにより、潤滑油に含まれる圧力エネルギーが動力として回生されてオイルポンプ１ｃの動力を低減させる。

【0088】

また、蓄圧器１３８の出口から流出する潤滑油をディーゼル機関１の潤滑のための圧送油にそのまま使用すれば、圧送のためのポンプの廃止又はポンプの動力を低減することもできる。例えば、ディーゼル機関１の潤滑のための圧送油は、吸排気弁の弁棒注油、クランク軸ギヤ列への強制潤滑、回転式燃料フィルタの回転動力付与、その他潤滑を必要とする箇所の強制潤滑などに用いられる油がある。

【0089】

このように、この発明の実施の形態１に係る燃料噴射補助装置１００は、カム駆動されるタペット４０を介して動作するプランジャ２５を用いて燃料を噴射する燃料噴射ポンプ１０でタペットローラ４０ａの動作をプランジャ２５に伝達するものである。燃料噴射補助装置１００は、プランジャ２５に連結された加速ピストン１１４と、加速ピストン１１４を移動可能に収容する加速シリンダ１１２と、タペットローラ４０ａに連結された油圧ピストン１１３と、油圧ピストン１１３を移動可能に収容する油圧シリンダ１１１と、油圧通路１１３ｃとを備える。加速ピストン１１４は、加速シリンダ１１２内に加速ピストン１１４が移動することによって容積が変動する加速ピストン油圧室１２３を形成し、油圧ピストン１１３は、油圧シリンダ１１１内に油圧ピストン１１３が移動することによって容積が変動する油圧ピストン油圧室１２１を形成し、加速ピストン油圧室１２３及び油圧ピストン油圧室１２１は、内部に潤滑油を含み、油圧通路１１３ｃを通じて互いに連通する。

【0090】

このとき、タペットローラ４０ａがカム３０ａのカム山部３０ａｂ上にのってカムリフトされると、油圧ピストン１１３が油圧ピストン油圧室１２１の潤滑油を圧縮するように動作して、加速ピストン１１４には、油圧通路１１３ｃを通って伝達する上昇した油圧が弾性的に作用する。これにより、加速ピストン１１４は、速度を加速度的に増加させるようにして瞬時に移動し、そして、プランジャ２５が、加速ピストン１１４と共に移動して燃料噴射ポンプ１０内の燃料を高圧に圧縮して吐出させる。また、加速ピストン１１４が瞬時に速度を加速度的に増加させることで燃料噴射ポンプ１０が燃料を昇圧する時間も短縮されるため、所要量の燃料を噴射するための時間が短くなる。

【0091】

さらに、油圧ピストン油圧室１２１内における潤滑油の初期の圧力（圧縮前の圧力）を高くすれば、油圧ピストン１１３の動作時の加速ピストン１１４の移動速度の増加量（加速度）を大きくすることができるため、燃料噴射ポンプ１０から噴射される燃料の圧力をより高圧にすることが可能になる。また、油圧ピストン１１３に対する潤滑油圧力の作用面積を加速ピストン１１４に対する潤滑油圧力の作用面積よりも大きくする程、加速ピストン１１４の加速度及び移動速度をより大きくすることができ、さらに、両作用面積の比率を調節することによって、燃料噴射ポンプ１０から噴射される燃料の圧力を調節することができる。

【0092】

よって、燃料噴射補助装置１００は、カム３０ａの回転数が低くなるディーゼル機関１の回転数が低い場合でも、上述の潤滑油の油圧の作用によって、タペットローラ４０ａとプランジャ２５とを直接連結する場合よりも燃料噴射ポンプ１０から高圧の燃料を噴射させることを可能にする。また、燃料の使用量が少ないディーゼル機関１の低負荷時でも、燃料噴射補助装置１００は、燃料噴射ポンプ１０から高圧の燃料を噴射させることを可能にする。

【0093】

そして、ディーゼル機関１の低回転時及び低負荷時に燃料噴射ポンプ１０から高圧の燃料を噴射させることによって、ディーゼル機関１における燃焼状態が向上し、排気ガスにおける黒煙及びＰＭ排出量の低減が可能になる。さらに、排気ガスがクリーンになることによって、排気ガスの後処理装置の小型化及び耐久性向上、並びに後処理装置の製造コスト低減が可能になる。

【0094】

また、燃料噴射補助装置１００は、油圧ピストン油圧室１２１に潤滑油を供給する潤滑油圧送配管１３１と、潤滑油圧送配管１３１に設けられて油圧ピストン油圧室１２１に供給される潤滑油の圧力を調節する絞り弁１３３と、加速ピストン油圧室１２３から潤滑油を排出する潤滑油戻り配管１３６とをさらに備える。そして、加速ピストン１１４は、移動することによって加速ピストン油圧室１２３を潤滑油戻り配管１３６に連通又は連通遮断する。

【0095】

これによって、絞り弁１３３を使用して油圧ピストン油圧室１２１に供給する潤滑油の油圧を調節することができる。特に、ディーゼル機関１の高回転時は、カム３０ａの回転数が高くなってプランジャ２５の動作も高速になることによって、燃料噴射ポンプ１０から噴射される燃料の圧力が上昇する。このような場合、絞り弁１３３によって油圧ピストン油圧室１２１内の油圧を低下させることで、燃料の圧力の過度な上昇を防ぐことが可能になる。また、加速ピストン１１４は、プランジャ２５を上死点に向かって押し上げる際には加速ピストン油圧室１２３及び潤滑油戻り配管１３６の連通を遮断し、その後連通させるようにすることによって、必要な油圧の作用を潤滑油戻り配管１３６に逃がすことなく確実に受けた後、不要になった油圧を逃がすことができる。

【0096】

また、燃料噴射補助装置１００は、油圧ピストン油圧室１２１から潤滑油圧送配管１３１に向かう潤滑油の流れを阻止する逆止弁１３２を備える。これによって、油圧ピストン１１３が油圧ピストン油圧室１２１の潤滑油を圧縮する際、潤滑油圧送配管１３１に油圧が逃げることを防ぎ、潤滑油を安定して圧縮することができる。
また、燃料噴射補助装置１００において、加速ピストン１１４は、加速シリンダ１１２内で加速ピストン１１４を挟んで加速ピストン油圧室１２３と反対側に背圧室１２２を形成し、背圧室１２２は、潤滑油戻り配管１３６に連通する。これによって、背圧室１２２は、動作する加速ピストン１１４のクッションとして作用し、加速ピストン１１４が加速シリンダ１１２と衝突して損傷することを防ぐことが可能になる。

【0097】

また、燃料噴射補助装置１００において、加速ピストン油圧室１２３及び油圧ピストン油圧室１２１は対向して設けられ、油圧ピストン１１３は、加速ピストン油圧室１２３内に突出し、加速ピストン１１４に当接可能に設けられている。これによって、タペットローラ４０ａがカムリフトされていない時、油圧ピストン１１３による油圧が作用していない加速ピストン１１４は、油圧ピストン１１３に当接しその位置を安定して保持することができる。また、タペットローラ４０ａがカムリフトされる際、加速ピストン１１４は、当接している油圧ピストン１１３による押圧と油圧とによって動作するため、より速度を増大させた動作を行うことができる。なお、加速ピストン１１４が、油圧ピストン油圧室１２１内に突出し、油圧ピストン１１３に当接可能となるように設けられてもよい。

【0098】

さらに、燃料噴射補助装置１００において、加速ピストン１１４に当接可能に設けられた油圧ピストン１１３は、油圧ピストン１１３とタペットローラ４０ａとの距離を変更可能な噴射時期調整ボルト１１５を介して連結されている。これによって、油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４、さらには、プランジャ２５のタペットローラ４０ａに対する位置を調節し、プランジャ２５による燃料噴射時期を調節することができる。

【0099】

また、燃料噴射補助装置１００において、作動油として、燃料噴射ポンプ１０を使用するディーゼル機関１の潤滑油が用いられる。これによって、燃料噴射補助装置１００への作動油の圧送ポンプを新たに設ける必要がないため、燃料噴射ポンプ１０への燃料噴射補助装置１００の取付に関する構造が簡易になり、燃料噴射ポンプ１０における燃料噴射の高圧化が容易になる。
また、燃料噴射補助装置１００において、潤滑油戻り配管１３６は、ディーゼル機関１のオイルポンプ１ｃの吸入側に連通し、潤滑油戻り配管１３６は、オイルポンプ１ｃから加速ピストン油圧室１２３に向かう潤滑油の流れを阻止する逆止弁１３７と、逆止弁１３７及びオイルポンプ１ｃの間に設けられた蓄圧器１３８とを有している。これによって、燃料噴射補助装置１００から排出された潤滑油の脈流が逆止弁１３７及び蓄圧器１３８によって整流されるため、この潤滑油に含まれる残圧等によるエネルギーがオイルポンプ１ｃの駆動に利用され、省エネを図ることもできる。

【0100】

また、燃料噴射補助装置１００は、アセンブリとして既存の燃料噴射ポンプに取り付けられる。これによって、既存の燃料ポンプに対して、タペットとプランジャとの間に燃料噴射補助装置１００を組み付けるだけの簡単な改造で、燃料噴射圧の高圧化を図ることが可能になる。さらに、燃料噴射圧の高圧化のコストも低減することができ、特に設備投資費用対効果の大きい機関での効果が大きくなる。

【0101】

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る燃料噴射補助装置２００は、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００において、油圧ピストン油圧室１２１を第二潤滑油路１１１ｅに連通する油圧室油圧逃がし油路２１１を形成し、油圧室油圧逃がし油路２１１にこの油路を開放又は閉鎖する油圧制御弁２２１を設けたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。

【0102】

図１６を参照すると、燃料噴射補助装置２００では、油圧シリンダ１１１の内部を通る油圧室油圧逃がし油路２１１が形成されており、油圧室油圧逃がし油路２１１は、第一油圧シリンダ孔部１１１ａの加速ピストン油圧室１２３側で開口すると共に第三油圧シリンダ孔部１１１ｃで開口する。
また、油圧シリンダ１１１の第三油圧シリンダ孔部１１１ｃの孔壁面と加速シリンダ１１２との間には、第二潤滑油路１１１ｅよりもプランジャ２５側に、加速シリンダ１１２の外周面を取り囲むように環状の隙間２１２が形成されている。環状隙間２１２は、背圧絞り路１１２ｅ、油圧室油圧逃がし油路２１１及び第二潤滑油路１１１ｅに連通する。よって、油圧ピストン油圧室１２１内の潤滑油は、油圧室油圧逃がし油路２１１、環状隙間２１２及び第二潤滑油路１１１ｅを通って、燃料噴射補助装置２００の外部に流出することができる。ここで、油圧室油圧逃がし油路２１１、環状隙間２１２及び第二潤滑油路１１１ｅは、油圧逃がし路を構成している。

【0103】

また、油圧室油圧逃がし油路２１１は、その途中で屈曲しており、この屈曲部には、油圧室油圧逃がし油路２１１よりも内径が大きくなった円筒状の弁室２２２が形成されている。
弁室２２２内では、油圧室油圧逃がし油路２１１における油圧ピストン油圧室１２１から弁室２２２に向かう部位が、開口部（弁口）２２３ａで開口し、弁口２２３ａの周縁は弁座２２３を構成している。

【0104】

さらに、弁室２２２から油圧シリンダ１１１の外部に向かって延びる弁孔２２４が形成され、弁孔２２４には、弁体２２５が油圧シリンダ１１１の外部から孔軸方向にスライド自在に挿入されている。
弁体２２５は、先端がテーパー状に先細になった略円柱状の形状を有し、テーパー状の先端を弁室２２２内に挿入している。弁体２２５は、スライドすることによって、弁室２２２の内側から油圧室油圧逃がし油路２１１内に先端を挿入するようにして弁座２２３に当接し、弁口２２３ａを閉鎖することができる。

【0105】

また、弁体２２５は、油圧シリンダ１１１の外部に設けられたアクチュエータ２２６に連結されており、アクチュエータ２２６の制御によって弁孔２２４内をスライド移動させられる。
ここで、弁室２２２、弁座２２３、弁口２２３ａ、弁孔２２４、弁体２２５及びアクチュエータ２２６は、油圧制御弁２２１を構成している。

【0106】

また、図１７を参照すると、油圧制御弁２２１は、各燃料噴射ポンプ１０に設けられた燃料噴射補助装置２００に設けられている。油圧制御弁２２１を通過した潤滑油は、燃料噴射補助装置２００から流出すると、潤滑油戻り配管１３６に流入する。

【0107】

図１６に戻り、燃料噴射補助装置２００が、タペットローラ４０ａがカム３０ａの円筒部３０ａａ上にありカム山部３０ａｂ上にかかる直前の図５の状態Ａと同じ状態から、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂを乗り越え始める図５の状態Ｂと同じ状態に遷移する際、油圧ピストン１１３によって油圧ピストン油圧室１２１内の潤滑油が圧縮されて逆止弁１３２が作動する。これにより、油圧ピストン油圧室１２１内の油圧が上昇し、上昇した油圧は、油圧通路１１３ｃ及び加速ピストン油圧室１２３を介して加速ピストン１１４に作用する。

【0108】

このとき、アクチュエータ２２６が弁体２２５をスライドさせて弁口２２３ａを開放している場合、油圧ピストン油圧室１２１内の潤滑油が、油圧室油圧逃がし油路２１１、環状隙間２１２及び第二潤滑油路１１１ｅを通って燃料噴射補助装置２００の外部に流出し、油圧ピストン油圧室１２１内の油圧が逃げる。このため、油圧ピストン１１３の上昇に伴って加速ピストン１１４に作用する油圧の大きさ及び上昇率が、弁口２２３ａの閉鎖時よりも低下する。よって、加速ピストン１１４及びプランジャ２５の上昇方向の加速度が低くなるため、弁口２２３ａの閉鎖時よりも燃料ポンプ１０（図２参照）からの燃料の噴射時期が遅くなる。

【0109】

さらに、弁座２２３から弁体２２５が離れる距離を大きくするほど、弁室２２２及び油圧室油圧逃がし油路２１１を通って流出する潤滑油量が増大し、油圧ピストン油圧室１２１内の油圧の大きさ及び上昇率が低くなるため、燃料の噴射時期が遅くなる。また、弁体２２５が先端まで全て弁孔２２４内に収まるまで移動すると、油圧室油圧逃がし油路２１１の流路断面積が最大になる。このとき、油圧ピストン油圧室１２１内の潤滑油の油圧は、加速ピストン１１４に対して上昇させる程まで作用せず、燃料ポンプ１０（図２参照）は、燃料噴射補助装置２００を備えない場合と同様の燃料噴射時期で動作を行う。

【0110】

よって、燃料噴射補助装置２００は、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００の状態に相当する弁口２２３ａを閉鎖した状態では燃料の噴射時期が早くなり過ぎる場合などに対して、弁口２２３ａを開放することによって、燃料の噴射時期を遅らせることができる。さらに、弁座２２３と弁体２２５との距離を調節して、油圧室油圧逃がし油路２１１における流路断面積を調節することによって、燃料の噴射時期を所望の時期に自在に制御することが可能になる。

【0111】

また、この発明の実施の形態２に係る燃料噴射補助装置２００のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
さらに、実施の形態２における燃料噴射補助装置２００では、上記の効果に加え、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００と同様な効果も得られる。
また、実施の形態２の燃料噴射補助装置２００において、アクチュエータ２２６を用いて弁体２２５を弁孔２２４内でスライドさせていたが、これに限定されるものでなく、弁体２２５を手動でスライドさせるようにしてもよい。このとき、弁体２２５の外周面に雄ねじを形成し、弁孔２２４の内周面に雌ねじを形成し、弁体２２５を弁孔２２４にねじ嵌合させてもよい。これにより、手動で弁体２２５をねじ回転させれば、弁体２２５を弁孔２２４の孔軸方向の両方向に自在にスライドさせることができる。

【0112】

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る燃料噴射補助装置３００では、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００において、油圧ピストン油圧室１２１を油圧シリンダ１１１の外部に連通する作動油排出路３２１を油圧シリンダ１１１に形成し、作動油排出路３２１の出口の開放及び閉鎖をスプール型の制御弁３２３で制御するようにしている。さらに、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００において、加速シリンダ１１２の第二加速シリンダ孔部１１２ｂの近傍で背圧室１２２を第二潤滑油路１１１ｅに連通する共に背圧室１２２からの入口を絞る背圧絞り路１１２ｅを設けていたが、燃料噴射補助装置３００では、その代わりに、プランジャ２５が下死点の状態にあるときに第二加速シリンダ孔部１１２ｂよりも加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａ側に近い位置で背圧室１２２に開口し且つ絞りのない第一背圧逃がし路３１２ｅを設けている。

【0113】

図１８を参照すると、燃料噴射補助装置３００では、油圧シリンダ１１１において、油圧シリンダ１１１の第二油圧シリンダ孔部１１１ｂの近傍で第一油圧シリンダ孔部１１１ａに開口すると共に油圧ピストン油圧室１２１を油圧シリンダ１１１の外部に連通する第一作動油排出路３２１が形成されている。さらに、油圧シリンダ１１１の内部には、第一作動油排出路３２１の出口が内周面で開口する有底円筒状の制御弁用弁孔３２３ａが形成されている。ここで、第一作動油排出路３２１は、油圧弁油圧室油排出路を構成している。そして、弁孔３２３ａは、スプール型の制御弁３２３の弁室を形成する。

【0114】

制御弁３２３は、油圧シリンダ１１１と一体に設けられており、弁孔３２３ａ内に円筒軸方向に摺動可能に設けられた略円柱状のスプール弁体３２３ｂと、スプール弁体３２３ｂを摺動させる電動式アクチュエータ３２３ｃとを有している。アクチュエータ３２３ｃは、弁孔３２３ａの開口端に配置され、伸縮自在なロッドを有しており、そのロッドを介してスプール弁体３２３ｂの端部と連結されている。アクチュエータ３２３ｃは、通電されるとそのロッドを弁孔３２３ａ内に向かって伸長させ、通電停止されるとそのロッドを伸縮自在なフリーな状態とする。

【0115】

スプール弁体３２３ｂは、弁孔３２３ａの内周面に整合する円筒状の外周面３２３ｂ１を有しているが、外周面３２３ｂ１の中央付近に、周方向に沿って形成された環状の周溝３２３ｂ２を有している。これにより、弁孔３２３ａの内周面と周溝３２３ｂ２の表面との間には、略円筒状の弁室３２３ｄが形成される。また、スプール弁体３２３ｂにおけるアクチュエータ３２３ｃと反対側の端部には、円筒軸方向に窪んだ凹部３２３ｂ３が形成されている。そして、凹部３２３ｂ３内には、弁戻りバネ３２３ｅが設けられており、弁戻りバネ３２３ｅは、弁孔３２３ａの底部及び凹部３２３ｂ３の底部に当接し、スプール弁体３２３ｂに対して、アクチュエータ３２３ｃに向かって押圧する弾性力を付与している。

【0116】

また、弁孔３２３ａの内周面では、アクチュエータ３２３ｃ側の位置で第一作動油排出路３２１が開口し、第一作動油排出路３２１の開口よりも弁戻りバネ３２３ｅ側にこの開口から間隔をあけた位置に、第二作動油排出路３２２が開口している。そして、第二作動油排出路３２２は、油圧シリンダ１１１内を通り、弁孔３２３ａを油圧シリンダ１１１の外部に連通する。ここで、第二作動油排出路３２２は、油圧弁油圧室油排出路を構成している。

【0117】

よって、アクチュエータ３２３ｃが非通電の時、スプール弁体３２３ｂは、弁戻りバネ３２３ｅの弾性力によってアクチュエータ３２３ｃに向かって摺動させられ、スプール弁体３２３ｂの周溝３２３ｂ２が形成する弁室３２３ｄは、第一作動油排出路３２１を第二作動油排出路３２２に連通する。一方、アクチュエータ３２３ｃが通電されると、スプール弁体３２３ｂは、アクチュエータ３２３ｃによって弁戻りバネ３２３ｅに向かってこれを押し縮めるようにして摺動させられ、第一作動油排出路３２１を外周面３２３ｂ１で閉鎖する。これにより、弁室３２３ｄを介した第一作動油排出路３２１及び第二作動油排出路３２２の連通が遮断される。

【0118】

さらに、アクチュエータ３２３ｃの通電時、スプール弁体３２３ｂを摺動させて、弁室３２３ｄ（周溝３２３ｂ２）と第一作動油排出路３２１及び第二作動油排出路３２２との間の連通流路断面積を調節することによって、第一作動油排出路３２１から第二作動油排出路３２２に流れる潤滑油の流量を調節することができる。

【0119】

また、加速シリンダ１１２は、加速ピストン１１４と共に背圧室１２２を形成する略円筒状の第一加速シリンダ部材３１２ａと、第一加速シリンダ部材３１２ａ及びロワースプリングシート２８の間で挟まれてロワースプリングシート２８を支持する略円板状の第二加速シリンダ部材３１２ｂとによって、構成されている。
第一加速シリンダ部材３１２ａは、実施の形態１の加速シリンダ１１２と同様に、第一加速シリンダ孔部１１２ａと、第二加速シリンダ孔部１１２ｂの一部とを形成している。そして、第一加速シリンダ部材３１２ａにおける第一加速シリンダ孔部１１２ａの周壁を構成する部位が、油圧シリンダ１１１の第三油圧シリンダ孔部１１１ｃの内側に嵌合している。

【0120】

第二加速シリンダ部材３１２ｂは、第一加速シリンダ部材３１２ａのロワースプリングシート２８側の端部に嵌合し、第一加速シリンダ部材３１２ａと共に第二加速シリンダ孔部１１２ｂを形成している。また、第二加速シリンダ部材３１２ｂは、第一加速シリンダ部材３１２ａと反対側に形成された第三加速シリンダ孔部１１２ｃでロワースプリングシート２８と嵌合している。そして、第二加速シリンダ部材３１２ｂは、ロワースプリングシート２８及び第一加速シリンダ部材３１２ａとの間に燃料排出路１１２ｆを形成せずに、これらと密着している。

【0121】

また、第二加速シリンダ孔部１１２ｂの内周面における第一加速シリンダ部材３１２ａと第二加速シリンダ部材３１２ｂとの境界部分には、環状のシール材３１５が埋め込まれている。シール材３１５は、加速ピストン突起部１１４ｂと第一加速シリンダ部材３１２ａ及び第二加速シリンダ部材３１２ｂとの間、並びに、第一加速シリンダ部材３１２ａと第二加速シリンダ部材３１２ｂとの間を気密に封止する。
また、第一加速シリンダ部材３１２ａの第一加速シリンダ孔部１１２ａには、実施の形態１の場合と同様にして、加速シリンダ油排出路１１２ｄが、第一加速シリンダ孔部１１２ａから放射状に複数形成されている。複数の加速シリンダ油排出路１１２ｄは、第一加速シリンダ部材３１２ａの外周に形成された周溝を介して互いに連通すると共に、周溝を介して第二潤滑油路１１１ｅに連通する。

【0122】

さらに、第一加速シリンダ部材３１２ａの第一加速シリンダ孔部１１２ａには、第二加速シリンダ孔部１１２ｂがある背圧室１２２の頂部表面１２２ａと加速シリンダ油排出路１１２ｄとの間に、絞りのない第一背圧逃がし路３１２ｅが、第一加速シリンダ孔部１１２ａから放射状に延びるように複数形成されている。複数の第一背圧逃がし路３１２ｅは、第一加速シリンダ部材３１２ａの外周に形成された周溝３１２ｅ１を介して互いに連通し、さらに、油圧シリンダ１１１に形成された第二背圧逃がし路３１１ｅを介して、油圧シリンダ１１１の外部に連通する。なお、複数の第一背圧逃がし路３１２ｅは、図１８に示すようにプランジャ２５、加速ピストン１１４及び油圧ピストン１１３が下死点にある状態で、背圧室１２２の頂部表面１２２ａよりも加速ピストンスカート部１１４ａ側に近い位置で第一加速シリンダ孔部１１２ａ、つまり背圧室１２２に開口している。さらに、第二背圧逃がし路３１１ｅは、外気に連通しており、背圧室１２２は、第二背圧逃がし路３１１ｅ及び第一背圧逃がし路３１２ｅを介して外部空気が導入されるように構成されている。ここで、第一背圧逃がし路３１２ｅ及び第二背圧逃がし路３１１ｅは、背圧室連通路を構成している。
また、燃料噴射補助装置３００では、絞り弁１３３が設けられておらず、油圧シリンダ１１１の第一潤滑油路１１１ｄは、逆止弁１３２を介して潤滑油圧送配管１３１に連通する。

【0123】

上述の構成を備える燃料噴射補助装置３００において、図１９に示す油圧ピストン１１３及び加速ピストン１１４がカム３０ａ側に最も近い位置となる下死点にある状態Ａでは、制御弁３２３は、アクチュエータ３２３ｃを通電停止させており、それにより、第一作動油排出路３２１を第二作動油排出路３２２に連通している。そして、油圧ピストン油圧室１２１内には、逆止弁１３２を介して潤滑油が圧送される。さらに、加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａは、加速シリンダ１１２の加速シリンダ油排出路１１２ｄを閉鎖し、第一背圧逃がし路３１２ｅは、容積が最大となっている背圧室１２２に連通している。

【0124】

次に、カム３０ａが回転し、図２０に示すタペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂ上に乗り始める状態Ｂの燃料噴射補助装置３００では、アクチュエータ３２３ｃが通電されて、制御弁３２３のスプール弁体３２３ｂが、第一作動油排出路３２１及び第二作動油排出路３２２の連通を遮断する。これにより、逆止弁１３２を介して圧送される潤滑油によって油圧ピストン油圧室１２１内の油圧が上昇し、上昇した油圧は、油圧ピストン１１３内の油圧通路１１３ｃ及び加速ピストン油圧室１２３を通じて加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａを下方から上方に向かって押圧する。押圧された加速ピストン１１４は、背圧室１２２の容積を減少させつつ、油圧ピストン１１３から離れる方向にプランジャ２５（図１８参照）と共に加速度的に上昇する。

【0125】

加速ピストン１１４が上昇する際、背圧室１２２が第一背圧逃がし路３１２ｅと連通している間は、背圧室１２２内部の流体が上昇に合わせて十分に排出されるため、加速ピストン１１４は、背圧室１２２の内圧による影響をほとんど受けることなく上昇する。このため、加速ピストン１１４の上昇動作初期の加速度が素早く立ち上がると共に大きくなる。そして、上昇する加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａが第一背圧逃がし路３１２ｅの開口を塞ぐと、背圧室１２２は、外部に連通せずに密閉されるため、加速ピストンスカート部１１４ａに押圧されることでその内圧を上昇させ、加速ピストン１１４に対してクッションのように作用する。そして、背圧室１２２の上昇する内圧は、上昇する加速ピストン１１４に対して抵抗となって上昇動作と反対方向の加速度を与えるため、加速ピストン１１４の上昇速度を次第に低下させて停止させる。このときの燃料噴射補助装置３００は、背圧室１２２の容積が最小となっている図２１に示す状態Ｃとなる。この状態Ｃでは、加速ピストン油圧室１２３が既に加速シリンダ油排出路１１２ｄに連通しており、加速ピストン油圧室１２３内に供給される潤滑油が外部に排出される状態となっている。これにより、プランジャ２５（図１８参照）及び加速ピストン１１４の自重等の重力の作用、プランジャスプリング２９（図１８参照）の付勢力、並びに背圧室１２２の内圧の作用などによる下方への押圧力と、加速ピストン油圧室１２３内に圧送される潤滑油の作用による上方への押圧力とが釣り合い、加速ピストン１１４は速度０の状態を維持する。その後は、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００について状態Ｄ、Ｅ及びＦで説明したように、加速ピストン１１４は、上昇する油圧ピストン１１３と一体となって動作する。

【0126】

上述したように、燃料噴射補助装置３００では、タペットローラ４０ａがカム山部３０ａｂ上に乗り始める加速ピストン１１４の上昇開始時には、上昇方向の加速度が即座に立ち上がって加速ピストン１１４が即座に上昇動作を開始する。そして、加速ピストン１１４の加速ピストンスカート部１１４ａが上死点つまり背圧室１２２の頂部表面１２２ａに近づくと、動作方向と反対方向に作用する背圧室１２２の内圧がクッションのように作用しつつ容積を減少させて加速ピストン１１４の速度を０に収束させ、加速ピストン１１４と頂部表面１２２ａとの急激な衝突が防がれる。

【0127】

さらに、加速ピストン１１４の上昇開始時、背圧室１２２の内圧は、加速ピストン１１４にほとんど作用せず、油圧ピストン１１３及びタペット４０を駆動するカム３０ａの動作に与える影響もほとんどない。このため、カム３０ａの駆動機構における負荷が低減され、燃費の向上につながる。また、背圧室１２２に内圧が発生する期間も加速ピストン１１４の上昇行程の一部であるため、これによってもカム３０ａの駆動機構への負荷が低減される。

【0128】

さらに、燃料噴射補助装置３００では、制御弁３２３が第一作動油排出路３２１及び第二作動油排出路３２２の連通を遮断するタイミングを調節することによって、加速ピストン１１４の上昇開始時期を調節することができる。また、制御弁３２３が第一作動油排出路３２１及び第二作動油排出路３２２の連通流路断面積を徐々に小さくするようにして互いの排出路の連通の遮断を制御することによって、油圧ピストン油圧室１２１内の油圧の上昇速度を制御することができ、それによって、加速ピストン１１４の上昇開始時期及び上昇動作を調節することができる。
また、燃料噴射補助装置３００における状態Ｃの後、制御弁３２３を開放して第一作動油排出路３２１を第二作動油排出路３２２に連通させると、油圧ピストン油圧室１２１内の油圧の低下が促進されるため、加速ピストン１１４に作用する上下の押圧力が釣り合うようにする調節を制御することができる。つまり、制御弁３２３は、加速ピストン１１４の動作の制御にも用いることができる。

【0129】

また、この発明の実施の形態３に係る燃料噴射補助装置３００のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
さらに、実施の形態３における燃料噴射補助装置３００では、上記の効果に加え、実施の形態１の燃料噴射補助装置１００と同様な効果も得られる。

【0130】

また、実施の形態３の燃料噴射補助装置３００において、第一背圧逃がし路３１２ｅは、プランジャ２５、加速ピストン１１４及び油圧ピストン１１３が下死点にある状態で、背圧室１２２の頂部表面１２２ａよりも加速ピストンスカート部１１４ａ側に近い位置で背圧室１２２に開口していたが、これに限定されるものでない。第一背圧逃がし路３１２ｅが背圧室１２２に開口する位置は、背圧室１２２に内圧を発生させるタイミングに応じて変更することができる。
また、実施の形態３の燃料噴射補助装置３００において、制御弁３２３は、スプール弁式に限定されるものでなく、開閉弁又は流量調整弁のいかなる弁が用いられてもよい。

【0131】

また、実施の形態１〜３の燃料噴射補助装置１００〜３００は、既存の燃料噴射ポンプに組み付けて改造する構成であったが、これに限定されるものでなく、燃料噴射ポンプの製造時に一体に備えつけられるものであってもよい。つまり、燃料噴射補助装置１００〜３００は、燃料噴射ポンプの後付けの部品ではなく、製造時の燃料噴射ポンプの構成部品としてもよい。
また、実施の形態１〜３の燃料噴射ポンプ１０は、タペットをローラ式としていたが、これに限定されるものでなくシム式であってもよい。
また、実施の形態１〜３の燃料噴射補助装置１００〜３００では、油圧通路１１３ｃは油圧ピストン１１３に設けられていたが、これに限定されるものでなく、油圧シリンダ１１１を貫通する通路として設けられてもよい。
また、本発明による燃料噴射補助装置は、実施の形態１〜３の燃料噴射補助装置１００〜３００に含まれる構成を組み合わせて構成されてもよい。

【符号の説明】

【0132】

１ ディーゼル機関（内燃機関）、１ｃ オイルポンプ（潤滑油ポンプ）、１０ 燃料噴射ポンプ、２５ プランジャ、４０ タペット、４０ａ タペットローラ、１００〜３００ 燃料噴射補助装置、１０１ 燃料噴射装置、１１１ 油圧シリンダ（油圧弁収容部）、１１１ｄ 第一潤滑油路（油圧弁油圧室油供給路）、１１１ｅ 第二潤滑油路（加速弁油圧室油排出路、油圧逃がし路）、１１２ 加速シリンダ（加速弁収容部）、１１２ｄ 加速シリンダ油排出路（加速弁油圧室油排出路）、１１３ 油圧ピストン（油圧弁体）、１１３ｃ 油圧通路（連通路）、１１４ 加速ピストン（加速弁体）、１１５ 噴射時期調整ボルト（距離調節部材）、１２１ 油圧ピストン油圧室（油圧弁油圧室）、１２２ 背圧室、１２３ 加速ピストン油圧室（加速弁油圧室）、１３１ 潤滑油圧送配管（油圧弁油圧室油供給路）、１３２ 逆止弁、１３３ 絞り弁（圧力調整弁）、１３６ 潤滑油戻り配管（油排出路）、１３７ 逆止弁（排出路逆止弁）、１３８ 蓄圧器、２１１ 油圧室油圧逃がし油路（油圧逃がし路）、２１２ 環状隙間（油圧逃がし路）、２２１ 油圧制御弁、３１１ｅ 第二背圧逃がし路（背圧室連通路）、３１２ｅ 第一背圧逃がし路（背圧室連通路）、３２１ 第一作動油排出路（油圧弁油圧室油排出路）、３２２ 第二作動油排出路（油圧弁油圧室油排出路）、３２３ 制御弁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】