JP2004019606A

JP2004019606A - 直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁

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Publication number: JP2004019606A
Application number: JP2002178194A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kubo; 久保　賢明
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4085713B2

Abstract

【課題】成層燃焼と均質燃焼とにそれぞれ適した噴霧角の異なる噴霧を形成できるようにする。
【解決手段】噴射弁本体１の先端中心に円形断面の噴孔４が開口形成されており、この噴孔４の入口開口部を針弁２が開閉する。針弁２を囲むように、スワールチップ６が固定され、その先端面に、接線方向に沿った燃料案内溝１１が凹設される。針弁２の外周面には、軸方向に延びた複数のバイパス溝１３が凹設されており、先端に、第２円筒部１５が残存する。針弁２のリフト量が小さいときには、バイパス溝１３先端部がスワールチップ６の燃料案内溝１１の先端開口に軸方向に重なり、バイパス溝１３から半径方向に燃料が流入するので、旋回成分は弱い。針弁２のリフト量が大となると、バイパス溝１３が閉塞され、燃料案内溝１１を通して燃料が流入するので、旋回成分が強く与えられる。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直接噴射式内燃機関、特に成層燃焼運転と均質燃焼運転とに切換可能な直接噴射式ガソリン機関に好適な燃料噴射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃料噴射弁として、スワールチップを噴孔上流側に配置して、燃料を噴孔軸回りに旋回させつつ噴射するようにしたスワール燃料噴射弁が従来から知られている。
【０００３】
また、この種のスワール燃料噴射弁において旋回成分の強度を可変にする技術は多数提案されており、特開２０００−２５７５３４号公報には、針弁周囲の螺旋状の溝によって針弁に沿った旋回成分を生成し、スワールチップの燃料案内溝による旋回成分と合成することによって、噴霧を円錐形に拡散させつつ中実状とするようにした構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の燃料噴射弁は、成層燃焼運転と均質燃焼運転とで噴射時期が異なり、背圧となる雰囲気圧力が異なることから噴霧角が変化するに過ぎず、燃料噴射弁単体で旋回成分の強度を可変制御できるものではない。
【０００５】
この発明は、簡単な構造で、針弁のリフト量によって、旋回成分の強度を変化させることができる新規な燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁は、請求項１に記載のように、先端に噴孔が形成された弁本体と、この弁本体内に軸方向に移動可能に配設され、上記噴孔の入口開口部を開閉する針弁と、を備えており、針弁のリフトに伴って高圧の燃料が上記噴孔を通して噴射されるようになっている。そして、上記針弁の先端部を囲むように上記弁本体内部にスワールチップが取り付けられており、このスワールチップは、その先端部に、噴孔を中心として接線方向に沿った複数の燃料案内溝が形成されている。燃料案内溝は、スワールチップの外周側から内周側へ燃料を案内するように設けられ、これを通して噴孔の入口開口部に燃料が流入することで、旋回成分が発生する。
【０００７】
上記針弁の外周面には、上記スワールチップの上流側から燃料を導くように軸方向に直線状もしくは螺旋状に延びたバイパス溝が形成されている。このバイパス溝の先端は、針弁先端面には開放されておらず、針弁先端に、環状に連続した円筒面部分が残るように、バイパス溝の先端位置が設定されている。
【０００８】
そして、針弁の着座位置ではバイパス溝の先端部がスワールチップ内周における燃料案内溝の先端開口に軸方向に重なっており、これによって、両者が互いに連通する。また所定量リフトした状態では上記円筒面部分が上記スワールチップの内周面に重なって上記バイパス溝が閉塞されるように構成されている。
【０００９】
つまり、リフト量が所定量未満の低リフト時には、上記バイパス溝が燃料案内溝の先端開口に連通するので、バイパス溝を通して噴孔の入口開口部へ燃料の多くが流れる。そのため、燃料案内溝による旋回成分の付与は殆どなされず、旋回成分の強度が弱くなる。なお、バイパス溝を螺旋状に形成した場合には、この螺旋形に沿って比較的弱い旋回成分が与えられる。
【００１０】
また、リフト量が所定量以上となると、針弁先端の円筒面部分がスワールチップの内周面に重なり、この部分が一種の弁として機能して、バイパス溝が遮断される。そのため、燃料の大部分は、燃料案内溝を通して噴孔へ流入するようになり、旋回成分の強度が強く得られる。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、簡単な構成でもって噴霧の旋回成分の強度ひいては噴霧角を可変制御することができ、例えば、均質燃焼と成層燃焼とにそれぞれ最適な噴霧を形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る燃料噴射弁の一実施例を示した断面図である。図示するように、噴射弁本体１の先端中心に円形断面の噴孔４が開口形成されており、この噴孔４の入口開口部の周囲に、すり鉢状のテーパ面からなるシート部４ａが形成されている。噴射弁本体１内部の中心には、円柱状の針弁２が軸方向に移動可能に配設され、その先端の円錐形のテーパ部２ａが上記シート部４ａに着座することで、上記噴孔４を閉塞している。この針弁２は、圧電素子からなるアクチュエータ３により作動するものであり、噴射弁本体１に対し移動可能な円板状の隔壁部８を介して針弁２基端とアクチュエータ３先端とが連結されている。隔壁部８と噴射弁本体１内周面との間はシールリング９によってシールされている。上記針弁２の周囲には、燃料入口７を通して、図外の燃料ポンプにより加圧された高圧の燃料が導入されている。圧電素子を利用した上記のアクチュエータ３は、リード線１０を介して所定の電圧が印加されると、その全長が僅かに収縮するので、これに伴って針弁２がリフトし、噴孔４が開かれて燃料噴射が行われる。
【００１４】
ここで、上記アクチュエータ３へ印加される電圧信号を、微小周期でオン−オフするパルス信号とすることで、針弁２のリフト量を可変制御することが可能である。つまり、オンとなってから針弁２がフルリフト（最大リフト）に達する前にオフとなり、かつ着座する前に再びオンとなるような適宜な周期のパルス信号を与えれば、針弁２が実質的に中間リフト位置に保持されるようになり、さらに、そのオンデューティ比もしくは周期を変えることで、針弁２が保持される中間リフト位置を上下に変化させることができる。
【００１５】
上記噴射弁本体１内部の先端側には、針弁２の先端部を囲むように略円筒状をなすスワールチップ６が固定されている。上記スワールチップ６の先端面には、図３に示すように、スワールチップ６の外周部から上記針弁２が貫通する内周面に達する４本の燃料案内溝１１が凹設されている。特に、噴孔４へ向かう燃料流に旋回成分を与えるように、各燃料案内溝１１が針弁２の接線方向に沿って形成されている。また、スワールチップ６の外周面の４箇所に軸方向に沿った燃料通路溝１２が形成されており、該燃料通路溝１２の下流端に上記燃料案内溝１１がそれぞれ接続されている。噴射弁本体１にスワールチップ６を組み付けた状態では、噴射弁本体１の底面および内周面によって燃料案内溝１１および燃料通路溝１２が覆われ、それぞれ通路状に構成される。図３の（Ｃ）に示すように、各燃料案内溝１１は、針弁２の軸方向に沿った高さがＨ、幅がＢの矩形の断面形状を有する。
【００１６】
上記針弁２の外周面には、スワールチップ６上流側から燃料を導くように、軸方向に延びた複数本のバイパス溝１３が凹設されている。図４は、４本のバイパス溝１３を軸方向に沿って直線状に形成した例を示しており、図示するように、バイパス溝１３は、針弁２の円筒面の軸方向の中間部分に設けられており、基端側に第１円筒部１４が、また先端側に第２円筒部１５が、それぞれ環状に連続した円筒面として残っている。ここで、第２円筒部１５は、後述するように、軸方向の長さが短く、かつ先端のテーパ部２ａに連続している。また、隣接するバイパス溝１３の間に残存する壁部２ｂによって第１，第２円筒部１４，１５が互いに連結されている。なお、この壁部２ｂの外周面は、第１，第２円筒部１４，１５の円筒面に連続する湾曲面つまり同じ曲率の円弧面をなしている。
【００１７】
図５は、バイパス溝１３を針弁２の中心軸線に対し傾斜させ、螺旋状とした実施例を示している。この場合も、第１，第２円筒部１４，１５および壁部２ｂが前述の実施例と同様に残存している。
【００１８】
上記針弁２の外径は、スワールチップ６の内径にほぼ等しく、ごく僅かな間隙を介して互いに嵌合するようになっている。ここで、上記バイパス溝１３の基端は、スワールチップ６の上流側の端面から常に突出しており、燃料が流入可能となっている。また、図２に示すように、第２円筒部１５との境界となるバイパス溝１３の先端１３ａは、針弁２が着座位置にあるときに、噴射弁本体１の底面１ａから高さＬｎの位置にあり、かつこの高さＬｎは、前述した燃料案内溝１１の高さＨよりも僅かに小さい。両者の差（Ｈ−Ｌｎ）は、針弁２の最大リフト量よりも小さな所定量に設定されている。
【００１９】
さて、上記のように構成された実施例においては、針弁２のリフト量に応じて、旋回成分の強度が変化する。すなわち、図６（ａ）に示すように、針弁２のリフト量が小さいときには、バイパス溝１３の先端部が燃料案内溝１１の先端開口に軸方向に重なっており、両者が互いに連通している。バイパス溝１３の通路断面積は、燃料案内溝１１の通路断面積に比較して遙かに大きい。従って、燃料は、主に図６（ａ）に矢印で示すように、バイパス溝１３から噴孔４へと半径方向に流入する。そのため、旋回成分の強度は非常に弱くなる。つまり、バイパス溝１３から噴孔４の入口開口部へ至る流路の最小通路断面積は、４本の燃料案内溝１１の通路断面積の総和よりも大きく、燃料が主にバイパス溝１３を経由する。一方、針弁２のリフト量が所定量に達すると、図６（ｂ）に示すように、針弁２先端の第２円筒部１５がスワールチップ６の内周面に軸方向に重なり合い、バイパス溝１３が実質的に封止される。従って、燃料は、主に、図６（ｂ）に矢印で示すように、スワールチップ６の燃料案内溝１１を通して噴孔４に接線方向から流入する。そのため、旋回成分の強度は非常に強くなる。このように針弁２のリフト量を制御することで、同時に、旋回成分の強度を可変制御することができる。
【００２０】
なお、バイパス溝１３を螺旋状に形成した場合には、低リフト時に、この螺旋状のバイパス溝１３に起因する旋回成分が付与されるが、このときの旋回成分は、燃料案内溝１１による旋回成分よりも弱い。つまり、低リフト時にバイパス溝１３による旋回成分によって拡散する噴霧の噴霧角は、高リフト時に燃料案内溝１１による旋回成分によって拡散する噴霧の噴霧角よりも小さい。
【００２１】
上記のように旋回成分の強度を可変制御可能な本発明の燃料噴射弁はそのまま利用することもできるが、他の噴霧拡散手段と組み合わせて利用することもできる。
【００２２】
図７〜図１０は、その一例として、噴孔４の前面に噴霧プレート２０を設けた実施例を示す。上記噴霧プレート２０は、薄い円板状をなし、図７に示すように、上記噴孔４の出口開口部を閉塞する位置に取り付けられている。
【００２３】
図８は、上記噴霧プレート２０の詳細を示したものであり、この噴霧プレート２０には、図示するように、複数個の２次噴孔が開口形成されている。具体的には、噴孔４の周辺部分に位置する４個の第１群の２次噴孔２１と、噴孔４の中央部に位置する４個の第２群の２次噴孔２２と、を有している。
【００２４】
上記第１群２次噴孔２１は、噴孔４の外周に沿った円弧状のスリットからなり、４個の２次噴孔２１が、僅かな間隙を残してほぼ全周に亘って連続するように配置されている。このスリット状の２次噴孔２１の半径方向の幅は、噴孔４内の燃料流れが定常の旋回状態に達したときに噴孔４の内周壁面上に形成される燃料液膜部分の厚さに等しく設定されている。また、このスリット状の２次噴孔２１の周方向両端２１ａ，２１ｂは、図８（Ｃ）に示すように、周方向に沿った断面（（Ａ）のＹ−Ｙ断面）において、スワールチップ６による旋回方向に対し順方向となるように傾斜している。さらに、図８（Ｂ）に示すように、半径方向に沿った断面（（Ａ）のＸ−Ｘ断面）においては、各２次噴孔２１の両側縁２１ｃ，２１ｄが、噴孔４の中心から半径方向外側へ拡がるように傾斜している。なお、スリット状をなす各２次噴孔２１の半径方向の幅は、各部で一定である。
【００２５】
また、噴霧プレート２０の中心付近に位置する第２群の２次噴孔２２は、それぞれ円形をなし、４個の２次噴孔２２が、噴孔４の中心から等距離に９０°毎に配置されている。そして、各２次噴孔２２は、噴孔４の中心から半径方向外側へ拡がるように、噴霧プレート２０に対し傾斜して貫通形成されている。
【００２６】
上記第１群の２次噴孔２１の総断面積は、第２群の２次噴孔２２の総断面積よりも大きい。
【００２７】
前述したように、針弁２のリフト量が小さく、バイパス溝１３が燃料案内溝１１の先端開口に連通している状態では、旋回成分を殆ど持たずに噴孔４内に燃料が流入する。そして、この燃料は、噴霧プレート２０の２次噴孔２１，２２を通して噴射される。図９は、このように噴孔４内で旋回成分を持たない流れによる噴霧の形成を説明した図であり、前述したように、半径方向に沿った断面Ｘ−Ｘにおいては、各２次噴孔２１，２２が外側へ拡がるように傾斜していることから、この２次噴孔２１，２２の傾斜に沿って燃料が噴射される（図９（Ａ）参照）。これに対し、周方向に沿った断面Ｙ−Ｙを示す図９（Ｂ）のように、スリット状をなす２次噴孔２１はその周方向の長さが大きいことから、スリット状の２次噴孔２１の周方向両端２１ａ，２１ｂの傾斜は、噴霧の方向に殆ど影響しない。なお、これについては、さらに後述する。従って、全体としては、いわゆるスリットノズルとして、比較的噴霧角の小さな噴霧が形成されることになる。このタイプのノズルの噴霧は、雰囲気圧力に対して噴霧角が影響を受けにくいことがわかっており、成層運転時に、ピストンのキャビティに向けて精度良く噴射することが可能である。
【００２８】
一方、針弁２のリフト量が大となってバイパス溝１３が閉塞されると、前述したように、燃料がスワールチップ６の燃料案内溝１１を通って噴孔４に流入するようになり、噴孔４内の旋回成分が強くなる。このように噴孔４内に十分な旋回成分が形成されると、図１０（Ａ）に示すように、遠心力によって噴孔４の内周壁面上に燃料液膜３１が形成され、同時に、噴孔４の中心部では、第２群の２次噴孔２２を通して外部から空気が侵入し、空洞状となる。従って、燃料は、基本的に周辺部分にある第１群の２次噴孔２１を通して噴射される。ここで、噴孔４から２次噴孔２１へ向かう燃料の流れは、スワールチップ６による旋回成分を備えているが、この第１群の２次噴孔２１は周方向に沿って長いスリット状をなし、しかもその周方向両端２１ａ，２１ｂが旋回流と順方向に傾斜しているので、図１０（Ｂ）のように、旋回成分を保持したまま外部へ噴射される。この旋回成分によって、図１０（Ａ）に示すように、噴霧は半径方向へさらに拡がり、噴霧角が大きくかつ良好に微粒化した噴霧が得られる。
【００２９】
なお、上述したように、噴孔４の中心部は、外部から空気が侵入して空洞状となるが、この空気の導入に際しては、中心付近の第２群の２次噴孔２２が重要な役割を果たしており、ここから空気が導入されることで、燃料液膜３１の形成が円滑に行われるのである。また、スリット状をなす２次噴孔２１は、構造上、完全な円形に連続させることはできず、隣接する２次噴孔２１同士の間に生じる接続部によって、円錐形に拡がる噴霧が周方向の数カ所（図示例では４カ所）に切れ目をもつものとなるが、この噴霧の切れ目は、逆に外部からの空気の導入を促進し、雰囲気圧力による噴霧の縮まりを防止して、効率のよい微粒化に寄与する。
【００３０】
また図８（Ｃ）に示した第１群の２次噴孔２１の断面Ｙ−Ｙの形状は、スワール噴霧つまり旋回成分を有する円錐形噴霧を形成する上で重要である。このスリット状の２次噴孔２１の円周方向の長さをＢ、噴霧プレート２０の厚さをｔとしたときに、両者の比Ｂ／ｔの大小によって、上流の流れが下流に与える影響の大きさが変化する。比Ｂ／ｔが大きければ、下流側の流れの方向は、上流側の流れ角度に大きく影響を受けるのに対し、比Ｂ／ｔが小さい場合には、上流の流れ角度の影響をほとんど受けない。
【００３１】
上記の第１群の２次噴孔２１は、前述したように、周方向両端２１ａ，２１ｂがスワールチップ６による旋回方向に対し順方向となるように傾斜しているとともに、その両側縁２１ｃ，２１ｄが、噴孔４の中心から半径方向外側へ拡がるように傾斜しているのであるが、周方向つまり断面Ｙ−Ｙについて見ると、その比Ｂ／ｔは大きく、また半径方向つまり断面Ｘ−Ｘについて見ると、その比Ｂ／ｔは小さい。従って、円周方向の旋回成分に対しては、この上流側の流れに沿って出口側の流れが得られる。従って、均質燃焼に適した、より微粒化した噴霧となるように噴霧角が大きく得られる。これに対し、旋回成分を具備しない流れに対しては、半径方向に、両側縁２１ｃ，２１ｄの傾斜に沿って噴射されることになり、成層燃焼に一層適した噴霧が得られる。
【００３２】
つまり、第１群の２次噴孔２１としては、スリット状の細く長い形状が最適であると言える。なお、この２次噴孔２１の半径方向の幅が、上流で旋回流が起きている場合の燃料液膜３１の厚さよりも小さいと、旋回流の噴霧プレート２０からの自然な流出を妨げるので好ましくない。同様に、スリット状の２次噴孔２１の外周が噴孔４の外周におおよそ一致していないと燃料の自然な流出を妨げることになり、好ましくない。従って、外周を噴孔４の外周に一致させるとともに内周側は旋回流によって形成される燃料液膜厚さに一致させ、かつ円周方向に長い形状とすることにより、最も良好な効果が得られる。
【００３３】
次に、図１１は、噴霧拡散手段として、針弁２の先端にピントル部４１を備えた実施例を示している。このピントル部４１は、細い軸部４１ａを介して針弁２のテーパ部２ａ先端に連続しており、噴孔４から突出して位置しているとともに、噴孔４に対向するように円錐形のテーパ面４１ｂを備えている。
【００３４】
図１１の（ａ）は、針弁２のリフト量が小さく、旋回成分を殆ど具備しないときの状態を示しているが、この場合に、噴孔４から吐出した燃料は、噴孔４に沿って直線的に進もうとするので、噴霧ｆとして示すように、ピントル部４１のテーパ面４１ｂに衝突して、適宜に拡散する。一方、針弁２のリフト量が大となり、旋回成分の強度が強くなると、図１１（ｂ）のように、噴霧ｆは、旋回成分によって拡散しようとし、ピントル部４１には衝突しないようになる。つまり、前者の場合には、噴霧角が比較的小さくなり、かつ後者の場合には、噴霧角が十分に大きく得られる。
【００３５】
図１２は、上記構成の燃料噴射弁１０１を燃焼室１０２の頂部に配置した直接噴射式ガソリン機関の一例を示している。なお、１０３は燃焼室１０２の上部に上記燃料噴射弁１０１に並んで配置された点火プラグ、１０４はピストン、１０５はこのピストン１０４に形成されたキャビティを示す。この内燃機関は、均質燃焼と成層燃焼とが選択的に切換可能なものであり、成層燃焼運転時には、（ａ）図に示すように、圧縮行程後半において、キャビティ１０５へ向けて燃料が噴射される。従って、このときには、比較的小さな噴霧角θ１’が要求される。均質燃焼運転時には、（ｂ）図に示すように、吸気行程において筒内に燃料が噴射される。従って、このときには、比較的大きな噴霧角θ２’が要求される。つまり、成層燃焼運転時には、リフト量を小さく保持することで、旋回成分が弱められ、また均質燃焼運転時には、リフト量を所定量よりも大きくすることで、旋回成分が強められることになる。
【００３６】
本発明の燃料噴射弁は、燃料噴射弁と点火プラグとが離れて配置されたいわゆるワイド・スペーシング型の直接噴射式ガソリン機関にも用いることができる。図１３は、その具体的な一例を示しており、点火プラグ１０３が燃焼室１０２上部に配置されるとともに燃料噴射弁１０１が燃焼室１０２の側方に配置されている。成層燃焼運転では、（ａ）のように、旋回成分が弱く噴霧角の小さな噴霧が形成され、均質燃焼運転では、（ｂ）のように、旋回成分が強く噴霧角の大きな噴霧が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射弁の一実施例を示す断面図。
【図２】その要部の拡大断面図。
【図３】スワールチップの詳細を示す底面図（Ａ）、そのＺ−Ｚ線に沿った断面図（Ｂ）およびＹ−Ｙ線に沿った断面図（Ｃ）。
【図４】針弁の詳細を示す正面図（Ａ）、そのＢ−Ｂ線に沿った断面図（Ｂ）、Ｃ−Ｃ線に沿った断面図（Ｃ）、およびＤ−Ｄ線に沿った断面図（Ｄ）。
【図５】螺旋状のバイパス溝を形成した針弁の正面図。
【図６】低リフト時（ａ）および高リフト時（ｂ）の説明図。
【図７】噴霧プレートを備えた実施例を示す断面図。
【図８】噴霧プレートの詳細を示す平面図（Ａ）、Ｘ−Ｘ線断面図（Ｂ）およびＹ−Ｙ線断面図（Ｃ）。
【図９】旋回成分を持たない流れにおける噴射方向を示したもので、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面の説明図（Ａ）およびＹ−Ｙ線に沿った断面の説明図（Ｂ）。
【図１０】旋回成分を有する流れにおける噴射方向を示したもので、図８のＸ−Ｘ線に沿った断面の説明図（Ａ）およびＹ−Ｙ線に沿った断面の説明図（Ｂ）。
【図１１】ピントル部を備えた実施例を示し、低リフト時（ａ）および高リフト時（ｂ）の説明図。
【図１２】燃料噴射弁を燃焼室頂部に備えた直接噴射式ガソリン機関への適用例を示し、成層燃焼運転時（ａ）と均質燃焼運転時（ｂ）とにおける噴霧の状態を示す説明図。
【図１３】ワイド・スペーシング型の直接噴射式ガソリン機関への適用例を示し、成層運転時（ａ）と均質運転時（ｂ）とにおける噴霧の説明図。
【符号の説明】
１…燃料噴射弁本体
２…針弁
４…噴孔
６…スワールチップ
１１…燃料案内溝
１３…バイパス溝
２０…噴霧プレート
４１…ピントル部

Claims

先端に噴孔が形成された弁本体と、
この弁本体内に軸方向に移動可能に配設され、上記噴孔の入口開口部を開閉する針弁と、
上記針弁の先端部を囲むように上記弁本体内部に取り付けられ、かつ先端部に、上記噴孔を中心として接線方向に沿った複数の燃料案内溝が形成されたスワールチップと、
を備えてなる直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁において、
上記針弁の外周面に、上記スワールチップの上流側から燃料を導くように軸方向に直線状もしくは螺旋状に延びたバイパス溝が形成されるとともに、上記針弁先端に、環状に連続した円筒面部分が残るように、このバイパス溝の先端位置が設定されており、
針弁の着座位置では上記バイパス溝の先端部がスワールチップ内周における上記燃料案内溝の先端開口に軸方向に重なって互いに連通し、かつ所定量リフトした状態では上記円筒面部分が上記スワールチップの内周面に重なって上記バイパス溝が閉塞されるように構成されていることを特徴とする直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
針弁の着座位置において上記バイパス溝から上記噴孔の入口開口部へ至る流路の最小通路断面積が、上記燃料案内溝の通路断面積の総和よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
上記噴孔の出口開口部を覆うように噴霧プレートが設けられており、この噴霧プレートに、上記噴孔よりも断面積の小さな複数の２次噴孔が開口形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
上記針弁の先端に、上記噴孔から突出するピントル部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
上記バイパス溝が螺旋状に形成され、かつ低リフト時にこのバイパス溝による旋回成分によって拡散する噴霧の噴霧角が、高リフト時に上記燃料案内溝による旋回成分によって拡散する噴霧の噴霧角よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
上記弁体を駆動するアクチュエータに微小周期のオンーオフパルス信号を与えることで上記弁体のリフト量を可変制御するようにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。
成層燃焼運転と均質燃焼運転とが可能な直接噴射式ガソリン機関に用いられ、成層燃焼運転時に低リフトによる噴霧角の小さな噴射が行われ、均質燃焼運転時に高リフトによる噴霧角の大きな噴射が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の直接噴射式内燃機関の燃料噴射弁。