JP2003328903A - Fuel injection device and fuel injection valve for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device and fuel injection valve for internal combustion engine

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JP2003328903A
JP2003328903A JP2002133950A JP2002133950A JP2003328903A JP 2003328903 A JP2003328903 A JP 2003328903A JP 2002133950 A JP2002133950 A JP 2002133950A JP 2002133950 A JP2002133950 A JP 2002133950A JP 2003328903 A JP2003328903 A JP 2003328903A
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spray
internal combustion
combustion engine
fuel injection
fuel
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JP2002133950A
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Japanese (ja)
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Yukio Koseki
優紀夫 小関
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Toyota Motor Corp
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    • F02M61/1853Orifice plates

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To properly change a direction of injection to a proper direction according to the operation status of an internal combustion engine regarding a fuel injection device to inject fuel to a direct injection type internal combustion engine. <P>SOLUTION: A fuel injection device is provided with a first to a third spray holes 62, 64, and 66 formed in a manner to stand in a straight line. Fuels injected through the first and second spray holes 62 and 64 are collided with each other to form a fan-shaped first spray 70 having an injection inclination angle α1. Fuel injected through the first to the third spray holes 62, 64, and 66 are collided with each other to form a fan-shaped second spray 72 having a spray inclination angle α2. During laminated operation of an internal combustion engine, a first needle valve 40 is opened and closed in a manner to form the first spray 70. During uniform operation of the internal combustion engine, first and second needle valves 40 and 50 are opened and closed to form the second spray 72. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射装置および燃料噴射弁に係り、特に、直噴型の内燃機
関に燃料を噴射する上で好適な燃料噴射装置および燃料
噴射弁に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device and a fuel injection valve for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection device and a fuel injection valve suitable for injecting fuel into a direct injection type internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開2001−10782
5号公報には、直噴型の内燃機関に対して所望の噴霧形
状で燃料を噴射するための燃料噴射弁が開示されてい
る。より具体的には、この公報には、以下の事項が開示
されている。 (1)燃料噴射弁に一対の噴霧孔を設けて、それらから噴
射された燃料を互いに衝突させることにより扇状の噴霧
(以下、「ファンスプレー」と称す)が形成できるこ
と、(2)直噴型の内燃機関に対する噴霧の形状や形態に
は、シリンダヘッドの取り付け構造や内燃機関の燃焼性
に応じてバリエーションが要求されること、および(3)
上記の一対の噴霧孔に加えて第3の噴霧孔を設けて、第
3の噴霧孔から噴射される燃料を一対の噴霧孔から噴射
される燃料に衝突させると、噴霧のバリエーションが得
られること。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-10782.
Japanese Patent Publication No. 5 discloses a fuel injection valve for injecting fuel in a desired spray shape to a direct injection type internal combustion engine. More specifically, this publication discloses the following matters. (1) A pair of spray holes are provided in the fuel injection valve, and the fuel sprayed from these can collide with each other to form a fan-shaped spray (hereinafter referred to as "fan spray"). (2) Direct injection type The shape and form of the spray for the internal combustion engine of (1) above are required to vary depending on the mounting structure of the cylinder head and the combustibility of the internal combustion engine, and (3)
If a third spray hole is provided in addition to the above-mentioned pair of spray holes and the fuel injected from the third spray hole is made to collide with the fuel injected from the pair of spray holes, spray variations can be obtained. .

【0003】上記の開示を基礎とすれば、個々の内燃機
関においてそれぞれ要求される異なる噴霧特性を、一対
の噴霧孔を有する基本の燃料噴射弁にそれぞれ適当な第
3の噴霧孔を追加することで実現することが考えられ
る。このような手法によれば、内燃機関の型式毎に要求
される多くのバリエーションを、比較的容易に実現する
ことができる。
Based on the above disclosure, the addition of a suitable third spray hole to a basic fuel injection valve having a pair of spray holes, with different spray characteristics required in each individual internal combustion engine. It can be realized in. According to such a method, many variations required for each model of the internal combustion engine can be realized relatively easily.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関が
要求する噴霧特性は、個々の内燃機関において常に一定
ではない。より具体的には、個々の内燃機関において
は、運転状態に応じて、噴霧の方向を変化させることが
望ましい事態が生じ得る。上記公報に開示される技術
は、個々の内燃機関において一つの噴霧特性を実現する
技術である。従って、その技術によっては、内燃機関の
運転状態に応じて、噴霧の方向を変えることはできなか
った。
By the way, the spray characteristic required by the internal combustion engine is not always constant in each internal combustion engine. More specifically, in each individual internal combustion engine, it may occur that it is desirable to change the direction of spray depending on the operating state. The technique disclosed in the above publication is a technique for realizing one spray characteristic in each internal combustion engine. Therefore, the technique cannot change the direction of spray depending on the operating state of the internal combustion engine.

【0005】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、内燃機関の運転状態に応じて、適
宜適切な向きに噴霧の方向を変えることのできる内燃機
関の燃料噴射装置を提供することを第1の目的とする。
また、本発明は、上記の燃料噴射装置の実現に適した燃
料噴射弁を提供することを第2の目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and a fuel injection device for an internal combustion engine capable of changing the direction of the spray in an appropriate direction according to the operating state of the internal combustion engine. The first purpose is to provide.
A second object of the present invention is to provide a fuel injection valve suitable for realizing the above fuel injection device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、上記第1
の目的を達成するため、内燃機関の燃料噴射装置であっ
て、それぞれから噴射される燃料が互いに衝突すること
で扇状の第1噴霧を形成するように設けられた第1およ
び第2の噴霧孔と、前記第1および第2の噴霧孔とを結
ぶ直線上に、噴射される燃料が前記第1および第2の噴
霧孔から噴射される燃料と衝突することで扇状の第2噴
霧を形成するように設けられた第3の噴霧孔と、前記第
1および第2の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第1弁
機構と、前記第3の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第
2弁機構と、を備える燃料噴射弁と、更に、内燃機関の
運転状態を検出する運転状態検出手段と、内燃機関の運
転状態に応じて、前記第1弁機構の開閉状態と、前記第
2弁機構の開閉状態との組み合わせを変化させる噴霧切
り換え手段と、を備えることを特徴とする。
A first invention is the above-mentioned first invention.
In order to achieve the above object, in a fuel injection device for an internal combustion engine, first and second spray holes are provided so that fuel injected from each of them collides with each other to form a fan-shaped first spray. And the injected fuel collides with the fuel injected from the first and second spray holes on a straight line connecting the first and second spray holes to form a fan-shaped second spray. Third spray hole provided in such a manner, a first valve mechanism for controlling fuel injection from the first and second spray holes, and a second valve for controlling fuel injection from the third spray hole. A fuel injection valve including a mechanism, an operating state detection unit that detects an operating state of the internal combustion engine, an open / closed state of the first valve mechanism, and a second valve mechanism according to the operating state of the internal combustion engine. Spray switching means that changes the combination with the open / closed state of Characterized in that it obtain.

【0007】また、第2の発明は、第1の発明におい
て、前記燃料噴射弁は、燃料が内燃機関の筒内に噴射さ
れるように支持されていると共に、前記第1噴霧および
前記第2噴霧は、それらの中心軸と前記筒の軸との成す
角が互いに相違するように形成され、前記運転状態検出
手段は、内燃機関に成層燃焼を行わせるべき成層領域
と、内燃機関に均質運転を行わせるべき均質領域とを判
別する領域判別手段を備え、前記噴霧切り換え手段は、
前記成層領域では、前記第1噴霧および前記第2噴霧の
うちより大きく前記筒の下死点方向に向かう一方の噴霧
が形成され、かつ、前記均質領域では、前記第1噴霧お
よび前記第2噴霧のうち他方の噴霧が形成されるように
前記第1弁機構および前記第2弁機構を制御する弁機構
制御手段を備えることを特徴とする。
In a second aspect based on the first aspect, the fuel injection valve is supported so that fuel is injected into a cylinder of an internal combustion engine, and the first spray and the second spray are provided. The spray is formed such that the angles formed by the central axis of the spray and the axis of the cylinder are different from each other, and the operating state detection means includes a stratified region in which the internal combustion engine is to perform the stratified combustion and a homogeneous operation of the internal combustion engine. Area determination means for determining a homogeneous area to be performed, the spray switching means,
In the stratified region, one of the first spray and the second spray, which is larger toward the bottom dead center direction of the cylinder, is formed, and in the homogeneous region, the first spray and the second spray. It is characterized by further comprising a valve mechanism control means for controlling the first valve mechanism and the second valve mechanism so that the other spray is formed.

【0008】また、第3の発明は、第2の発明におい
て、前記一方の噴霧は前記第1噴霧であり、前記他方の
噴霧は前記第2噴霧であることを特徴とする。
A third invention is characterized in that, in the second invention, the one spray is the first spray and the other spray is the second spray.

【0009】また、第4の発明は、上記第2の目的を達
成するため、内燃機関の燃料噴射弁であって、それぞれ
から噴射される燃料が互いに衝突することで扇状の第1
噴霧を形成するように設けられた第1および第2の噴霧
孔と、前記第1および第2の噴霧孔とを結ぶ直線上に、
噴射される燃料が前記第1および第2の噴霧孔から噴射
される燃料と衝突することで扇状の第2噴霧を形成する
ように設けられた第3の噴霧孔と、前記第1および第2
の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第1弁機構と、前記
第3の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第2弁機構と、
を備えることを特徴とする。
Further, in order to achieve the above-mentioned second object, the fourth invention is a fuel injection valve for an internal combustion engine, wherein the fuel injected from each collides with each other and the first fan-shaped fuel injection valve collides with each other.
On a straight line connecting the first and second spray holes and the first and second spray holes provided so as to form a spray,
A third spray hole provided so as to form a fan-shaped second spray by colliding the injected fuel with the fuel sprayed from the first and second spray holes, and the first and second spray holes.
A first valve mechanism for controlling the fuel injection from the spray holes of the second and a second valve mechanism for controlling the fuel injection from the third spray holes,
It is characterized by including.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that elements common to each drawing are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0011】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1の燃料噴射装置を備える内燃機関10の構成を説明
するための図である。内燃機関10は、シリンダヘッド
12を備えている。シリンダヘッド12には、吸気ポー
ト14および排気ポート16が設けられている。吸気ポ
ート14および排気ポート16には、それぞれ吸気弁1
8および排気弁20が配置されている。シリンダヘッド
12には、また、筒内に直接燃料を噴射するための燃料
噴射弁22が組み込まれている。尚、燃料噴射弁22の
構成については、後に図3を参照して詳細に説明する。
Embodiment 1. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an internal combustion engine 10 including the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention. The internal combustion engine 10 includes a cylinder head 12. The cylinder head 12 is provided with an intake port 14 and an exhaust port 16. The intake port 1 and the exhaust port 16 each have an intake valve 1
8 and the exhaust valve 20 are arranged. The cylinder head 12 also incorporates a fuel injection valve 22 for directly injecting fuel into the cylinder. The configuration of the fuel injection valve 22 will be described later in detail with reference to FIG.

【0012】内燃機関10には、筒内に先端(着火部
分)が露出するように点火プラグ24が組み込まれてい
る。また、内燃機関10の筒内には、その内部を摺動す
るピストン26が組み込まれている。ピストン26の上
面には、所定形状のキャビティ28が設けられている。
A spark plug 24 is incorporated in the internal combustion engine 10 so that the tip (ignition portion) is exposed in the cylinder. A piston 26 that slides inside the cylinder of the internal combustion engine 10 is incorporated. A cavity 28 having a predetermined shape is provided on the upper surface of the piston 26.

【0013】図1に示すシステムは、ECU(Electronic C
ontrol Unit)30を備えている。ECU30には、内燃機
関10の運転状態を検出するための各種センサ、例え
ば、吸入空気量Gaを検出するためのエアフロメータ3
2、機関回転数NEを検出するための回転数センサ34、
或いはスロットル開度TAを検出するためのスロットルセ
ンサ36などが接続されている。ECU30は、それらの
センサの出力に基づいて内燃機関10の運転状態を検出
し、その状態に応じて、燃料噴射弁22を制御する。
The system shown in FIG. 1 is an ECU (Electronic C
ontrol unit) 30. The ECU 30 includes various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 10, for example, an air flow meter 3 for detecting the intake air amount Ga.
2, a rotation speed sensor 34 for detecting the engine rotation speed NE,
Alternatively, a throttle sensor 36 or the like for detecting the throttle opening TA is connected. The ECU 30 detects the operating state of the internal combustion engine 10 based on the outputs of those sensors, and controls the fuel injection valve 22 according to the operating state.

【0014】図2は、本実施形態の内燃機関10におい
て実現される2つの運転モードを説明するための図であ
る。より具体的には、図2(A)は、成層運転時におけ
る筒内の様子を説明するための図であり、一方、図2
(B)は均質運転時における筒内の様子を説明するため
の図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining two operation modes realized in the internal combustion engine 10 of this embodiment. More specifically, FIG. 2 (A) is a diagram for explaining the state of the inside of the cylinder during stratification operation, while FIG.
(B) is a diagram for explaining the state in the cylinder during homogeneous operation.

【0015】成層運転は、点火のタイミングにおいて、
点火プラグ24の近傍に高濃度のガス層が形成されるよ
うに燃料を噴射する運転である。一方、均質運転は、筒
内の全域にほぼ均質に混合気が存在する状況下で点火を
行う運転である。成層運転によれば、失火を生じさせる
ことなく、均質運転時に比して空燃比を下げることがで
き、燃費の改善を図ることができる。一方、均質運転に
よれば、成層運転時に比して内燃機関10に高出力を発
生させることができる。
Stratification operation is performed at the timing of ignition.
This is an operation of injecting fuel so that a high-concentration gas layer is formed in the vicinity of the spark plug 24. On the other hand, the homogeneous operation is an operation in which the ignition is performed under the condition that the air-fuel mixture exists almost uniformly in the entire cylinder. According to the stratified operation, the air-fuel ratio can be lowered as compared with the homogeneous operation without causing misfire, and the fuel consumption can be improved. On the other hand, according to the homogeneous operation, it is possible to generate a higher output in the internal combustion engine 10 than in the stratified operation.

【0016】図2(A)に示すように、成層運転中は、
ピストン26が上死点の付近で上死点に向かって移動し
ている所定の時点において、つまり、圧縮行程の終盤に
おける所定の時点において燃料が噴射される。ピストン
26のキャビティ28は、このようなタイミングで噴射
される燃料が、キャビティ28の壁面に沿って進行する
ことにより点火プラグ24の近傍に導かれるように形成
されている。このため、成層運転中は、点火のタイミン
グにおいて点火プラグ24の周辺に濃度の高いガス層を
形成することができる。
As shown in FIG. 2 (A), during the stratification operation,
Fuel is injected at a predetermined time when the piston 26 is moving toward the top dead center near the top dead center, that is, at a predetermined time in the final stage of the compression stroke. The cavity 28 of the piston 26 is formed so that the fuel injected at such timing is guided to the vicinity of the spark plug 24 by advancing along the wall surface of the cavity 28. Therefore, during the stratification operation, a high-concentration gas layer can be formed around the spark plug 24 at the ignition timing.

【0017】図2(B)に示すように、均質運転中は、
ピストン26が上死点を超えて、かつ、吸気弁18が開
いた後に、つまり、吸気行程が開始された後に燃料が噴
射される。このようなタイミングで噴射された燃料は、
筒内に流入する空気の流れにより微粒化され、その後吸
気行程および圧縮行程が終了するまでの間に十分に均質
化される。このため、均質運転中は、点火のタイミング
において筒内に混合気を均質に分布させることができ
る。
As shown in FIG. 2B, during homogeneous operation,
Fuel is injected beyond the top dead center of the piston 26 and after the intake valve 18 is opened, that is, after the intake stroke is started. The fuel injected at such timing is
It is atomized by the flow of air flowing into the cylinder, and is then sufficiently homogenized until the intake stroke and compression stroke are completed. Therefore, during the homogeneous operation, the air-fuel mixture can be uniformly distributed in the cylinder at the ignition timing.

【0018】内燃機関10において、成層運転中に点火
プラグ24の周辺に濃度の高いガス層を形成させるため
には、燃料噴射弁22から噴射される燃料が、微粒化せ
ずに点火プラグ24の近傍まで進行することが望まし
い。上記の要求に応えるうえでは、燃料噴射弁22から
噴射される燃料が、キャビティ28の壁面に沿って進行
し、気流の影響を受けずに点火プラグ24の近傍まで到
達することが好ましい。
In the internal combustion engine 10, in order to form a high-concentration gas layer around the spark plug 24 during the stratification operation, the fuel injected from the fuel injection valve 22 is not atomized, and the fuel of the spark plug 24 is not atomized. It is desirable to proceed to the vicinity. In order to meet the above requirements, it is preferable that the fuel injected from the fuel injection valve 22 travels along the wall surface of the cavity 28 and reaches the vicinity of the spark plug 24 without being affected by the air flow.

【0019】一方、内燃機関10において、均質運転中
に均質な燃料分布を形成するためには、燃料噴射弁22
から噴射される燃料が筒内で微粒化され易いことが望ま
しい。更に、均質運転中は、キャビティ28で燃料の黒
鉛化が生じ易いため、噴霧燃料がキャビティ28に入り
難いことが好ましい。このような要求に応えるうえで
は、均質運転中は、吸気ポート14から流入してくる気
流の中に燃料を噴射することが有効である。
On the other hand, in the internal combustion engine 10, in order to form a homogeneous fuel distribution during homogeneous operation, the fuel injection valve 22
It is desirable that the fuel injected from the cylinder is easily atomized in the cylinder. Further, during homogenous operation, it is preferable that the atomized fuel does not easily enter the cavity 28 because the fuel is likely to be graphitized in the cavity 28. In order to meet such a demand, it is effective to inject fuel into the air stream flowing from the intake port 14 during the homogeneous operation.

【0020】以上説明した通り、内燃機関10において
要求される噴霧の特性は、成層運転時と均質運転時とで
は異なったものとなる。そして、それぞれの運転時に求
められる要求は、成層運転時には、キャビティ28内部
に向かって進行する噴霧を形成し、かつ、均質運転時に
は筒内中央部に向かって進行する噴霧を形成することで
満たすことができる。換言すると、上記の要求を満たす
うえでは、燃料噴射弁22に進行方向(軸の方向)の異
なる2種類の噴霧を形成させ、成層運転時には、それら
2種類の噴霧のうち、より下死点側へ向かう方の噴霧を
発生させ、一方、均質運転時にはそれら2種類の噴霧の
うち他方を発生させることが有効である。
As described above, the spray characteristics required in the internal combustion engine 10 are different between the stratified operation and the homogeneous operation. The requirements required for each operation are satisfied by forming a spray that progresses toward the inside of the cavity 28 during the stratification operation and by forming a spray that progresses toward the center of the cylinder during the homogeneous operation. You can In other words, in order to satisfy the above requirements, the fuel injection valve 22 is made to form two types of sprays having different advancing directions (axial directions), and during the stratification operation, one of these two types of sprays is closer to the bottom dead center side. It is effective to generate the spray toward the one side and, on the other hand, generate the other of the two kinds of sprays during the homogeneous operation.

【0021】本実施形態において、燃料噴射弁22に
は、上記の要求に応えるべく、噴射傾斜角α(自己の軸
線と噴霧の軸との成す角)=α1の第1噴霧と、噴射傾
斜角α=α2(<α1)の第2噴霧とを選択的に発生さ
せ得る機能が与えられている。そして、ECU30は、成
層運転時には噴射傾斜角α1の第1噴霧が生成され、ま
た、均質運転時には噴射傾斜角α2の第2噴霧が生成さ
れるように燃料噴射弁22を制御する。このため、本実
施形態のシステムによれば、成層運転中、および均質運
転中の双方において、内燃機関10の筒内に安定した燃
焼状態を実現することができる。
In the present embodiment, the fuel injection valve 22 has a first spray having an injection inclination angle α (the angle between its own axis and the axis of the spray) = α1 in order to meet the above requirements, and the injection inclination angle. A function that can selectively generate the second spray of α = α2 (<α1) is provided. Then, the ECU 30 controls the fuel injection valve 22 so that the first spray having the injection inclination angle α1 is generated during the stratification operation and the second spray having the injection inclination angle α2 is generated during the homogeneous operation. Therefore, according to the system of the present embodiment, it is possible to realize a stable combustion state in the cylinder of the internal combustion engine 10 during both the stratified operation and the homogeneous operation.

【0022】以下、図3乃至図6を参照して、上記の機
能を実現するための具体的な構成や制御などについて説
明する。図3は、本実施形態のシステムにおいて用いら
れる燃料噴射弁22の断面図を示す。
Specific configurations and controls for realizing the above functions will be described below with reference to FIGS. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the fuel injection valve 22 used in the system of this embodiment.

【0023】燃料噴射弁22は、第1ニードルバルブ4
0を備えている。第1ニードルバルブ40の端部(図3
における上端)には、第1可動鉄心42が固定されてい
る。第1可動鉄心42の近傍には、第1固定鉄心44が
配置されている。燃料噴射弁22は、第1可動鉄心42
を第1固定鉄心44から離間させる方向に付勢する第1
スプリング46、および第1可動鉄心42および第1固
定鉄心44の双方を取り巻くように配置された第1電磁
コイル48を備えている。第1可動鉄心42は、第1電
磁コイル48に励磁電流が供給されると、その結果生ず
る電磁力により第1固定鉄心44に接近し、その励磁電
流が遮断されると、第1スプリング46の発する付勢力
により第1固定鉄心44から離間する。
The fuel injection valve 22 is the first needle valve 4
It has 0. The end of the first needle valve 40 (see FIG.
The first movable iron core 42 is fixed to the upper end). A first fixed iron core 44 is arranged near the first movable iron core 42. The fuel injection valve 22 includes a first movable iron core 42.
The first biasing the first fixed iron core 44 away from the first fixed iron core 44
The first electromagnetic coil 48 is provided so as to surround the spring 46 and both the first movable iron core 42 and the first fixed iron core 44. When the exciting current is supplied to the first electromagnetic coil 48, the first movable iron core 42 approaches the first fixed iron core 44 by the electromagnetic force generated as a result, and when the exciting current is cut off, the first spring 46 moves. It is separated from the first fixed iron core 44 by the urging force generated.

【0024】燃料噴射弁22は、また、第2ニードルバ
ルブ50を備えている。第2ニードルバルブ50の端部
(図3における上端)には、第2可動鉄心52が固定さ
れている。第2可動鉄心52の近傍には、第2固定鉄心
54が配置されている。燃料噴射弁22は、第2可動鉄
心52を第2固定鉄心54から離間させる方向に付勢す
る第2スプリング56、および第2可動鉄心52および
第2固定鉄心54の双方を取り巻くように配置された第
2電磁コイル58を備えている。第2可動鉄心52は、
第2電磁コイル58に励磁電流が供給されると、その結
果生ずる電磁力により第2固定鉄心54に接近し、その
励磁電流が遮断されると、第2スプリング56の発する
付勢力により第2固定鉄心54から離間する。
The fuel injection valve 22 also includes a second needle valve 50. The second movable iron core 52 is fixed to the end portion (upper end in FIG. 3) of the second needle valve 50. A second fixed iron core 54 is arranged near the second movable iron core 52. The fuel injection valve 22 is arranged so as to surround the second movable iron core 52, the second spring 56 that biases the second movable iron core 52 in a direction of separating it from the second fixed iron core 54, and both the second movable iron core 52 and the second fixed iron core 54. The second electromagnetic coil 58 is provided. The second movable iron core 52 is
When the exciting current is supplied to the second electromagnetic coil 58, the electromagnetic force generated as a result approaches the second fixed iron core 54, and when the exciting current is cut off, the second fixing force is generated by the second spring 56. It is separated from the iron core 54.

【0025】燃料噴射弁22は、図3に示す下端に弁座
60を備えている。図4(A)は、弁座60の周辺を拡
大して表した図を示す。また、図4(B)は、弁座60
を図4(A)に示すB矢視で表した図を示す。これらの
図に示す通り、弁座60には、第1ニードルバルブ40
により開閉される第1および第2の噴霧孔62,64
と、第2ニードルバルブ50により開閉される第3の噴
霧孔66とが設けられている。第1乃至第3の噴霧孔6
2,64,66は、それらの軸線が互いに交差し(図4
(A)参照)、それらの開口位置が互いに一直線上に並
び(図4(B)参照)、かつ、それらの軸線が同一平面
に属するように設けられている。
The fuel injection valve 22 has a valve seat 60 at the lower end shown in FIG. FIG. 4A shows an enlarged view of the periphery of the valve seat 60. Further, FIG. 4B shows the valve seat 60.
FIG. 4 shows a view of FIG. As shown in these drawings, the valve seat 60 includes the first needle valve 40.
First and second spray holes 62, 64 opened and closed by
And a third spray hole 66 that is opened and closed by the second needle valve 50. First to third spray holes 6
2, 64 and 66 have their axes intersecting each other (see FIG.
(See (A)), their opening positions are aligned with each other (see FIG. 4 (B)), and their axes belong to the same plane.

【0026】第1ニードルバルブ40は、第1可動鉄心
42が第1固定鉄心44に接近することで弁座60から
離座し、第1可動鉄心42が第1固定鉄心44から離間
するように移動することで弁座60に着座する。従っ
て、第1および第2の噴霧孔62,64は、第1電磁コ
イル48に励磁電流が供給されることにより開状態とな
り、一方、その励磁電流が遮断されることにより閉状態
となる。同様の動作により、第3の噴霧孔66は、第2
電磁コイル58に励磁電流が供給されることにより開状
態となり、一方、その励磁電流が遮断されることにより
閉状態となる。
The first needle valve 40 is separated from the valve seat 60 when the first movable iron core 42 approaches the first fixed iron core 44, and the first movable iron core 42 is separated from the first fixed iron core 44. The valve seat 60 is seated by moving. Therefore, the first and second spray holes 62, 64 are opened by supplying the exciting current to the first electromagnetic coil 48, and are closed by cutting off the exciting current. By the same operation, the third spray hole 66 is
When the exciting current is supplied to the electromagnetic coil 58, the electromagnetic coil 58 is opened, and when the exciting current is cut off, the electromagnetic coil 58 is closed.

【0027】図5は、本実施形態において燃料噴射弁2
2が実現することのできる2つの状態を説明するための
図である。より具体的には、図5(A)は、第2ニード
ルバルブ50を閉塞状態としたまま第1ニードルバルブ
40を開閉させる状態を示す。以下、この状態を「第1
状態」と称す。また、図5(B)は、第1および第2ニ
ードルバルブ40,50の双方を開閉させる状態を示
す。以下、この状態を「第2状態」と称す。燃料噴射弁
22は、これら第1状態または第2状態の何れかが実現
されるように動作することができる。
FIG. 5 shows the fuel injection valve 2 in this embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining two states that 2 can realize. More specifically, FIG. 5A shows a state in which the first needle valve 40 is opened and closed while the second needle valve 50 is closed. Hereinafter, this state will be referred to as “first
"State". Further, FIG. 5B shows a state in which both the first and second needle valves 40, 50 are opened and closed. Hereinafter, this state is referred to as a "second state". The fuel injection valve 22 can operate so that either the first state or the second state is realized.

【0028】図5(A)に示す第1状態によれば、第3
の噴霧孔66を閉じたままで第1および第2の噴霧孔6
2,64を開くことができる。第1および第2の噴霧孔
62,64は、既述した通り、それらの軸線が同一平面
に属するように設けられている。このため、第1および
第2の噴霧孔62,64が開弁されると、それらから噴
射された燃料が衝突することで、図5(A)における紙
面に垂直な方向を幅方向とし、かつ、噴射傾斜角をα1
とする扇形のファンスプレー70(以下、「第1噴霧7
0」と称す)が形成される。
According to the first state shown in FIG. 5A, the third state
Of the first and second spray holes 6 with the spray holes 66 of
2,64 can be opened. As described above, the first and second spray holes 62 and 64 are provided such that their axes belong to the same plane. Therefore, when the first and second spray holes 62, 64 are opened, the fuel injected from them collides with each other, and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. , The injection inclination angle is α1
Fan-shaped fan spray 70 (hereinafter referred to as “first spray 7
0 ") is formed.

【0029】図5(B)に示す第2状態によれば、第1
および第2の噴霧孔62,64と共に第3の噴霧孔66
も開弁させることができる。第3の噴霧孔66は、既述
した通り、第1乃至第3の噴霧孔62,64,66の軸
線が同一平面に属するように設けられている。このた
め、第1および第2の噴霧孔62,64に加えて第3の
噴霧孔66が開弁されると、第1噴霧と同じ方向に広が
りを有し、かつ、噴射傾斜角をα2(<α1)とする扇
形のファンスプレー72(以下、「第2噴霧72」と称
す)が形成される。但し、本実施形態では、第1の噴霧
孔62の軸線、および第2の噴霧孔64の軸線が、燃料
噴射弁22の軸線に対して下向きの傾斜を有しており、
かつ、第3の噴霧孔66の軸線が燃料噴射弁22の軸線
に対して上向きの傾斜を有しているものとする。
According to the second state shown in FIG. 5B, the first state
And the third spray hole 66 together with the second spray holes 62, 64.
Can also be opened. As described above, the third spray holes 66 are provided so that the axes of the first to third spray holes 62, 64, 66 belong to the same plane. Therefore, when the third spray hole 66 is opened in addition to the first and second spray holes 62 and 64, it has a spread in the same direction as the first spray, and the injection inclination angle is α2 ( A fan-shaped fan spray 72 (hereinafter referred to as "second spray 72") having <α1) is formed. However, in the present embodiment, the axis of the first spray hole 62 and the axis of the second spray hole 64 have a downward inclination with respect to the axis of the fuel injection valve 22,
Moreover, it is assumed that the axis of the third spray hole 66 has an upward inclination with respect to the axis of the fuel injection valve 22.

【0030】以上説明した通り、燃料噴射弁22は、第
1状態を実現するか、或いは第2状態を実現するかに応
じて、噴射傾斜角αの異なる2種類の噴霧(第1および
第2噴霧70,72)を形成することができる。そし
て、ECU30は、内燃機関10の運転状態に応じてそれ
ら第1および第2噴霧70,72を選択的に発生させる
こととしている。
As described above, the fuel injection valve 22 has two types of spray (first and second sprays) having different injection inclination angles α depending on whether the first state or the second state is realized. A spray 70, 72) can be formed. Then, the ECU 30 is configured to selectively generate the first and second sprays 70 and 72 according to the operating state of the internal combustion engine 10.

【0031】図6は、上記の機能を実現すべくECU30
が実行する制御ルーチンのフローチャートを示す。図6
に示すルーチンでは、先ず、ECU30に接続されている
各種センサの出力に基づいて内燃機関10の運転状態が
検出される(ステップ100)。
FIG. 6 shows an ECU 30 for realizing the above functions.
3 is a flowchart of a control routine executed by the. Figure 6
In the routine shown in (1), first, the operating state of the internal combustion engine 10 is detected based on the outputs of various sensors connected to the ECU 30 (step 100).

【0032】次に、検出された運転状態が、成層運転を
実行すべき領域に属しているか否かが判別される(ステ
ップ102)。ECU30は、機関回転数NEや吸入空気量G
aなどを変数として成層運転の領域と均質運転の領域と
を区別したマップを記憶している。本ステップ102で
は、そのマップを参照することにより成層運転領域か否
かが判断される。
Next, it is judged whether or not the detected operation state belongs to the region where the stratified operation should be executed (step 102). The ECU 30 determines the engine speed NE and the intake air amount G
A map is stored that distinguishes the region of stratified operation and the region of homogeneous operation with a or the like as a variable. In this step 102, it is judged whether or not it is in the stratified operation region by referring to the map.

【0033】上記ステップ102において、内燃機関1
0の運転状態が成層運転領域に属していると判断された
場合は、燃料噴射弁22において実現すべき状態として
第1状態が選択される。つまり、燃料噴射弁22の制御
手法として、第2ニードルバルブ50を閉じたまま第1
ニードルバルブ40だけを開閉させる手法が選択される
(ステップ104)。
In step 102, the internal combustion engine 1
When it is determined that the operating state of 0 belongs to the stratified operating region, the first state is selected as the state to be realized in the fuel injection valve 22. That is, as a control method of the fuel injection valve 22, the first needle valve 50 is kept closed while the first needle valve 50 is closed.
A method of opening and closing only the needle valve 40 is selected (step 104).

【0034】上記ステップ104の処理が実行される
と、以後、燃料噴射弁22は、第3の噴霧孔66が閉じ
られたまま、第1および第2の噴霧孔62,64だけが
開閉されるように駆動される。その結果、内燃機関10
の筒内には、α1の噴射傾斜角を有する第1噴霧70、
つまり、キャビティ28内部に向かって(下死点方向に
向かって)進行する第1噴霧70が形成される。このた
め、本実施形態のシステムによれば、成層運転中に、点
火プラグ24の近傍に、効率的に高濃度のガス層を形成
することができる。
When the process of step 104 is executed, thereafter, in the fuel injection valve 22, only the first and second spray holes 62 and 64 are opened and closed while the third spray hole 66 is closed. To be driven. As a result, the internal combustion engine 10
In the cylinder of the first spray 70 having an injection inclination angle of α1,
That is, the first spray 70 that advances toward the inside of the cavity 28 (toward the bottom dead center direction) is formed. Therefore, according to the system of this embodiment, a high-concentration gas layer can be efficiently formed in the vicinity of the spark plug 24 during the stratification operation.

【0035】一方、上記ステップ102において、内燃
機関10の運転状態が成層運転領域に属していないと判
断された場合は、燃料噴射弁22において実現すべき状
態として第2状態が選択される。つまり、燃料噴射弁2
2の制御手法として、第1および第2ニードルバルブ4
0,50の双方を開閉させる手法が選択される(ステッ
プ106)。
On the other hand, when it is determined in step 102 that the operating state of the internal combustion engine 10 does not belong to the stratified operating region, the second state is selected as the state to be realized in the fuel injection valve 22. That is, the fuel injection valve 2
As a control method of No. 2, the first and second needle valves 4
A method of opening and closing both 0 and 50 is selected (step 106).

【0036】上記ステップ106の処理が実行される
と、以後、燃料噴射弁22は、第1乃至第3の噴霧孔6
2,64,66の全てが開閉されるように駆動される。
その結果、内燃機関10の筒内には、α2の噴射傾斜角
を有する第2噴霧72、つまり、筒内の中央部(吸気ポ
ート14の開口部付近)に向かって進行する第2噴霧7
2が形成される。このため、本実施形態のシステムによ
れば、均質運転中に、キャビティ28内に多量の燃料を
入り込ませることなく、筒内全域に均質にガスを分布さ
せることができる。
When the process of step 106 is executed, the fuel injection valve 22 is subsequently used for the first to third spray holes 6
All of 2, 64, 66 are driven so as to be opened and closed.
As a result, in the cylinder of the internal combustion engine 10, the second spray 72 having the injection inclination angle of α2, that is, the second spray 7 advancing toward the central portion (near the opening of the intake port 14) in the cylinder.
2 is formed. Therefore, according to the system of the present embodiment, it is possible to uniformly distribute the gas throughout the cylinder without causing a large amount of fuel to enter the cavity 28 during the homogeneous operation.

【0037】以上説明した通り、図6に示すルーチンに
よれば、内燃機関10において成層運転が実行される場
合、および均質運転が実行される場合に、それぞれの運
転で要求されるガス分布を筒内に発生させることができ
る。このため、本実施形態のシステムによれば、成層運
転時にも均質運転時にも内燃機関10において安定した
燃焼特性を実現することができる。
As described above, according to the routine shown in FIG. 6, when the internal combustion engine 10 performs the stratification operation and the homogeneous operation, the gas distribution required in each operation is calculated. Can be generated within. Therefore, according to the system of the present embodiment, stable combustion characteristics can be realized in the internal combustion engine 10 during both the stratified operation and the homogeneous operation.

【0038】ところで、上述した実施の形態1において
は、第1および第2の噴霧孔62,64を開閉させる第
1の状態により成層運転に適した第1噴霧70を発生さ
せると共に、第1乃至第3の噴霧孔62,64,66の
全てを開閉させる第2の状態により均質運転に適した第
2噴霧72を発生させることとしている。成層運転は、
混合気がリーンであっても内燃機関10が安定に運転で
きる状況下、つまり、多量の燃料が必要でない状況下で
実行される。一方、均質運転は、通常、多量の燃料が必
要な状況下で実行される。このため、本実施形態の燃料
噴射弁22によれば、燃料の多少と、燃料を噴射する噴
霧孔の数とを対応させることができる。
By the way, in the above-described first embodiment, the first spray 70 suitable for the stratification operation is generated by the first state in which the first and second spray holes 62 and 64 are opened and closed, and the first to According to the second state in which all the third spray holes 62, 64, 66 are opened and closed, the second spray 72 suitable for homogeneous operation is generated. Stratified operation is
It is executed under the condition that the internal combustion engine 10 can be operated stably even if the air-fuel mixture is lean, that is, under the condition that a large amount of fuel is not required. On the other hand, the homogeneous operation is usually performed under a situation where a large amount of fuel is required. Therefore, according to the fuel injection valve 22 of the present embodiment, the amount of fuel can be made to correspond to the number of spray holes for injecting fuel.

【0039】しかしながら、成層運転に適した噴霧(キ
ャビティ28に向かう噴霧)と、均質運転に適した噴霧
(筒内中央部に向かう噴霧)とを選択的に発生させる手
法は、上記の手法に限定されるものではない。以下、図
7を参照して、それらの2種類の噴霧を発生させるため
の変形例について説明する。
However, the method for selectively generating the spray suitable for the stratification operation (spray toward the cavity 28) and the spray suitable for the homogeneous operation (spray toward the center of the cylinder) is limited to the above-mentioned method. It is not something that will be done. Hereinafter, a modified example for generating these two types of sprays will be described with reference to FIG. 7.

【0040】図7は、実施の形態1の変形例の燃料噴射
弁74の構成および動作を説明するための図である。具
体的には、図7(A)は、変形例の燃料噴射弁74にお
いて、第2ニードルバルブ50が閉じられたまま第1ニ
ードルバルブ40が開かれている状態(第1状態)を示
す。また、図7(B)は、変形例の燃料噴射弁74にお
いて、第1および第2ニードルバルブ40,50の双方
が開かれている状態(第2状態)を示す。
FIG. 7 is a diagram for explaining the structure and operation of the fuel injection valve 74 of the modification of the first embodiment. Specifically, FIG. 7A shows a state (first state) in which the first needle valve 40 is opened while the second needle valve 50 is closed in the fuel injection valve 74 of the modified example. Further, FIG. 7B shows a state (second state) in which both the first and second needle valves 40 and 50 are opened in the fuel injection valve 74 of the modified example.

【0041】図7に示すように、燃料噴射弁74は、第
1ニードルバルブ40により開閉される第1および第2
の噴霧孔76,78と、第2ニードルバルブ50により
開閉される第3の噴霧孔80とを備えている。この例で
は、第2および第3の噴霧孔78,80が、それらの軸
線が燃料噴射弁74の軸線に対して下向きの傾斜を有す
ると共に、第1の噴霧孔76が、その軸線が燃料噴射弁
74の軸線に対して上向きの傾斜を有している。
As shown in FIG. 7, the fuel injection valve 74 has a first needle valve 40 and a second needle valve 40 opened and closed.
And the third spray hole 80 opened and closed by the second needle valve 50. In this example, the second and third spray holes 78, 80 have their axes inclined downward with respect to the axis of the fuel injection valve 74, and the first spray holes 76 have their axes injected with the fuel. It has an upward slope with respect to the axis of the valve 74.

【0042】第1乃至第3の噴霧孔76,78,80が
上記の傾斜を有している場合、図7(A)に示す第1状
態により、水平成分の大きな第1噴霧82、つまり、筒
内の中央部に向かう第1噴霧82を発生させることがで
きる。また、図7(B)に示す第2状態により、垂直成
分の大きな第2噴霧84、つまり、キャビティ28に向
かって進行する第2噴霧84を発生させることができ
る。このため、変形例の燃料噴射弁74によれば、第1
ニードルバルブ40だけを開閉させる第1状態により均
質運転に適した第1噴霧82を形成することができ、か
つ、第1および第2ニードルバルブ40,50の双方を
開閉させる第2状態により成層運転に適した第2噴霧8
4を形成することができる。
When the first to third spray holes 76, 78, 80 have the above-described inclination, the first state shown in FIG. 7A causes the first spray 82 having a large horizontal component, that is, It is possible to generate the first spray 82 toward the central portion in the cylinder. Further, the second state shown in FIG. 7B can generate the second spray 84 having a large vertical component, that is, the second spray 84 advancing toward the cavity 28. Therefore, according to the fuel injection valve 74 of the modified example, the first
The first state in which only the needle valve 40 is opened and closed makes it possible to form the first spray 82 suitable for homogeneous operation, and the second state in which both the first and second needle valves 40 and 50 are opened and closed allows stratification operation. Second spray 8 suitable for
4 can be formed.

【0043】上述した実施の形態1においては、噴射傾
斜角αの切り換えを、内燃機関10が成層運転中である
か均質運転中であるかに応じて行うこととしているが、
本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、噴
射傾斜角αの切り換えは、成層運転中と均質運転中との
別に関わらず、内燃機関の運転状態に応じて、適宜適当
な傾斜角αが実現されるように切り換えることとすれば
よい。
In the first embodiment described above, the injection inclination angle α is switched depending on whether the internal combustion engine 10 is in stratified operation or in homogeneous operation.
The present invention is not limited to this. That is, the injection inclination angle α may be switched so that an appropriate inclination angle α is realized depending on the operating state of the internal combustion engine, regardless of whether the stratification operation or the homogeneous operation is performed. .

【0044】尚、上述した実施の形態1においては、第
1ニードルバルブ40およびその駆動機構が前記第1の
発明および前記第4の発明における「第1弁機構」に、
第2ニードルバルブ50およびその駆動機構が前記第1
の発明および前記第4の発明における「第2弁機構」に
それぞれ相当している。また、上述した実施の形態1に
おいては、ECU30が、上記ステップ100および10
2の処理を実行することにより前記第1の発明における
「運転状態検出手段」が、上記ステップ104または1
06の処理を実行することにより前記第1の発明におけ
る「噴霧切り換え手段」が、それぞれ実現されている。
In the first embodiment described above, the first needle valve 40 and its drive mechanism are the same as the "first valve mechanism" in the first invention and the fourth invention.
The second needle valve 50 and its drive mechanism are the first
And the "second valve mechanism" in the fourth invention. Further, in the above-described first embodiment, the ECU 30 uses the steps 100 and 10 described above.
The "driving state detecting means" in the first aspect of the present invention executes the processing of No. 2 and the above step 104 or 1
By executing the processing of 06, the "spray switching means" in the first aspect of the invention is realized.

【0045】また、上述した実施の形態1においては、
ECU30が、上記ステップ102の処理を実行すること
により前記第2の発明における「領域判別手段」が、上
記ステップ104および106の処理を実行することに
より前記第2の発明における「弁機構制御手段」が、そ
れぞれ実現されている。
Further, in the above-described first embodiment,
When the ECU 30 executes the process of step 102, the "region determining means" in the second aspect of the invention performs the process of steps 104 and 106, and the "valve mechanism control means" in the second aspect of the invention. Are realized respectively.

【0046】[0046]

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。第1の発
明によれば、内燃機関の運転状態に応じて、第1弁機構
の開閉状態と、第2弁機構の開閉状態との組み合わせを
変化させることができる。その結果、本発明によれば、
内燃機関の運転状態に応じて、噴霧方向の異なる2種類
の扇型噴霧(第1噴霧および第2噴霧)を発生させるこ
とができる。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. According to the first aspect, the combination of the open / closed state of the first valve mechanism and the open / closed state of the second valve mechanism can be changed according to the operating state of the internal combustion engine. As a result, according to the present invention,
It is possible to generate two types of fan-shaped sprays (first spray and second spray) having different spray directions according to the operating state of the internal combustion engine.

【0047】第2の発明によれば、成層運転時には、均
質運転時に比して、噴霧の方向を筒内下死点向きに変化
させることができる。このため、本発明によれば、成層
運転時には、点火プラグの近傍に高濃度のガス層を形成
するうえで有利な状況を作り出すと共に、均質運転時に
は、筒内全域にガスを均質に分布させるうえで有利な状
況を作り出すことができる。
According to the second aspect of the present invention, during the stratification operation, the direction of the spray can be changed to the direction of the cylinder bottom dead center as compared with the case of the homogeneous operation. Therefore, according to the present invention, during stratification operation, it is possible to create an advantageous situation for forming a high-concentration gas layer in the vicinity of the spark plug, and during homogenization operation, it is possible to uniformly distribute gas throughout the cylinder. Can create an advantageous situation.

【0048】第3の発明によれば、比較的少量の噴射量
が要求される成層運転時には2つの噴霧孔から燃料を噴
射させることができると共に、比較的多量の噴射量が要
求される均質運転時には3つの噴霧孔から燃料を噴射さ
せることができる。
According to the third aspect of the present invention, fuel can be injected from the two spray holes during the stratification operation in which a relatively small injection amount is required, and the homogeneous operation in which a relatively large injection amount is required. Fuel can sometimes be injected through the three spray holes.

【0049】第4の発明によれば、噴霧方向の異なる2
種類の扇型噴霧(第1噴霧および第2噴霧)を選択的に
発生させる燃料噴射弁を実現することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the two different spray directions are used.
It is possible to realize a fuel injection valve that selectively generates various types of fan-shaped sprays (first spray and second spray).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1の構成を説明するため
の図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施の形態1における内燃機関が実行する成
層運転および均質運転を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a stratified operation and a homogeneous operation performed by the internal combustion engine in the first embodiment.

【図3】 実施の形態1における内燃機関が備える燃料
噴射弁の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a fuel injection valve included in the internal combustion engine according to the first embodiment.

【図4】 図3に示す燃料噴射弁の先端部の構成を説明
するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of a tip portion of the fuel injection valve shown in FIG.

【図5】 実施の形態1における燃料噴射弁が実現する
第1状態および第2状態を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a first state and a second state realized by the fuel injection valve in the first embodiment.

【図6】 実施の形態1においてECUが実行する制御ル
ーチンのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a control routine executed by the ECU in the first embodiment.

【図7】 実施の形態1の変形例の燃料噴射弁の構成お
よび動作を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration and an operation of a fuel injection valve of a modified example of the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内燃機関 14 吸気ポート 16 排気ポート 22 燃料噴射弁 28 キャビティ 30 ECU(Electronic Control Unit) 32 エアフロメータ 34 回転数センサ 36 スロットルセンサ 40 第1ニードルバルブ 42 第1可動鉄心 44 第1固定鉄心 46 第1スプリング 48 第1電磁コイル 50 第2ニードルバルブ 52 第2可動鉄心 54 第2固定鉄心 56 第2スプリング 58 第2電磁コイル 60 弁座 62;76 第1の噴霧孔 64;78 第2の噴霧孔 66;80 第3の噴霧孔 70;82 第1噴霧 72;84 第2噴霧 10 Internal combustion engine 14 Intake port 16 Exhaust port 22 Fuel injection valve 28 cavities 30 ECU (Electronic Control Unit) 32 Air flow meter 34 Revolution sensor 36 Throttle sensor 40 First needle valve 42 1st movable iron core 44 1st fixed iron core 46 1st spring 48 First electromagnetic coil 50 Second needle valve 52 Second movable iron core 54 Second fixed core 56 Second spring 58 Second electromagnetic coil 60 seat 62; 76 First spray hole 64; 78 Second spray hole 66; 80 Third spray hole 70; 82 First spray 72; 84 Second spray

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G066 AA02 AA05 BA02 BA03 BA04 CC06U CC12 CC14 CC27 CC29 CC30 CC34 CC48 CE22 DC04 DC09 DC11 3G301 HA01 HA04 HA16 JA02 KA06 LB04 LC01 MA29 PA01Z PA11Z PE01Z    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 3G066 AA02 AA05 BA02 BA03 BA04                       CC06U CC12 CC14 CC27                       CC29 CC30 CC34 CC48 CE22                       DC04 DC09 DC11                 3G301 HA01 HA04 HA16 JA02 KA06                       LB04 LC01 MA29 PA01Z                       PA11Z PE01Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれから噴射される燃料が互いに衝
突することで扇状の第1噴霧を形成するように設けられ
た第1および第2の噴霧孔と、 前記第1および第2の噴霧孔とを結ぶ直線上に、噴射さ
れる燃料が前記第1および第2の噴霧孔から噴射される
燃料と衝突することで扇状の第2噴霧を形成するように
設けられた第3の噴霧孔と、 前記第1および第2の噴霧孔からの燃料噴射を制御する
第1弁機構と、 前記第3の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第2弁機構
と、 を備える燃料噴射弁と、更に、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 内燃機関の運転状態に応じて、前記第1弁機構の開閉状
態と、前記第2弁機構の開閉状態との組み合わせを変化
させる噴霧切り換え手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
1. The first and second spray holes provided so as to form a fan-shaped first spray by colliding fuel injected from each other with each other, and the first and second spray holes. A third spray hole provided so as to form a fan-shaped second spray by colliding the injected fuel with the fuel injected from the first and second spray holes on a straight line connecting A first valve mechanism that controls fuel injection from the first and second spray holes; and a second valve mechanism that controls fuel injection from the third spray hole; Operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine, and spray switching means for changing a combination of the open / closed state of the first valve mechanism and the open / closed state of the second valve mechanism according to the operating state of the internal combustion engine. And a fuel for an internal combustion engine comprising: Cum apparatus.
【請求項2】 前記燃料噴射弁は、燃料が内燃機関の筒
内に噴射されるように支持されていると共に、 前記第1噴霧および前記第2噴霧は、それらの中心軸と
前記筒の軸との成す角が互いに相違するように形成さ
れ、 前記運転状態検出手段は、内燃機関に成層燃焼を行わせ
るべき成層領域と、内燃機関に均質運転を行わせるべき
均質領域とを判別する領域判別手段を備え、 前記噴霧切り換え手段は、前記成層領域では、前記第1
噴霧および前記第2噴霧のうちより大きく前記筒の下死
点方向に向かう一方の噴霧が形成され、かつ、前記均質
領域では、前記第1噴霧および前記第2噴霧のうち他方
の噴霧が形成されるように前記第1弁機構および前記第
2弁機構を制御する弁機構制御手段を備えることを特徴
とする請求項1記載の内燃機関の燃料噴射装置。
2. The fuel injection valve is supported so that fuel is injected into a cylinder of an internal combustion engine, and the first spray and the second spray have a central axis thereof and an axis of the cylinder. Are formed so that the angles formed by and are different from each other, the operating state detection means, the stratification region for causing the internal combustion engine to perform stratified combustion, the region discrimination to determine the homogeneous region to perform the homogeneous operation of the internal combustion engine Means, the spray switching means in the stratified region, the first
One of the sprays and the second spray, which is larger toward the bottom dead center of the cylinder, is formed, and the other spray of the first spray and the second spray is formed in the homogeneous region. 2. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising valve mechanism control means for controlling the first valve mechanism and the second valve mechanism.
【請求項3】 前記一方の噴霧は前記第1噴霧であり、
前記他方の噴霧は前記第2噴霧であることを特徴とする
請求項2記載の内燃機関の燃料噴射装置。
3. The one spray is the first spray,
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the other spray is the second spray.
【請求項4】 それぞれから噴射される燃料が互いに衝
突することで扇状の第1噴霧を形成するように設けられ
た第1および第2の噴霧孔と、 前記第1および第2の噴霧孔とを結ぶ直線上に、噴射さ
れる燃料が前記第1および第2の噴霧孔から噴射される
燃料と衝突することで扇状の第2噴霧を形成するように
設けられた第3の噴霧孔と、 前記第1および第2の噴霧孔からの燃料噴射を制御する
第1弁機構と、 前記第3の噴霧孔からの燃料噴射を制御する第2弁機構
と、 を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射弁。
4. The first and second spray holes provided so as to form a fan-shaped first spray by colliding fuels injected from each other, and the first and second spray holes. A third spray hole provided so as to form a fan-shaped second spray by colliding the injected fuel with the fuel injected from the first and second spray holes on a straight line connecting An internal combustion engine, comprising: a first valve mechanism that controls fuel injection from the first and second spray holes; and a second valve mechanism that controls fuel injection from the third spray hole. Fuel injection valve.
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