JP2009074497A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

【課題】霧状態のバラツキを抑えることができるＶＣＯ型の燃料噴射弁及びそれを用いたスプレーガイド方式の筒内噴射型内燃機関を提供する。
【解決手段】燃焼室内の点火プラグに指向する第１の噴孔を含む複数の噴孔が穿設されたシート部を先端部に有する弁本体と、弁本体内に移動可能に配されて噴孔を開閉する針弁とを具備する燃料噴射弁であって、第１の噴孔に一方向から流入する燃料の流れを他方向から流入する燃料の流れよりも相対的に強くする流れ制御部を有するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁に関し、特に、燃料噴射弁によって燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射型内燃機関に用いて好適なものである。

従来より、層状希薄燃焼運転が可能な筒内噴射型（直噴型）のガソリンエンジン（内燃機関）が実用化されている。このような筒内噴射型のガソリンエンジンとしては、燃料噴射弁からピストン上面に向けて燃料を噴射するようにした、いわゆるウォールガイド方式が一般的である。このウォールガイド方式のエンジンでは、点火プラグ近傍領域の空燃比を比較的リッチとしつつ点火プラグから離れた領域での空燃比を比較的リーンとして、燃焼室内に層状希薄状態を形成する。これにより、燃焼室トータルで考えると比較的リーンな空燃比となる。そして、この状態で点火プラグを点火させることで、比較的リーンな空燃比であっても安定して運転できるようになっている。

また、ウォールガイド方式とは別に、いわゆるスプレーガイド方式の筒内噴射型ガソリンエンジンも開発されている。このスプレーガイド方式のエンジンでは、燃料噴射弁から点火プラグに向かって直接燃料を噴射することで、ウォールガイド方式の場合と同様に、燃焼室内に層状希薄状態を形成している（例えば、特許文献１参照）。

このようなスプレーガイド方式のエンジンでは、燃料を直接点火プラグに対して噴射するため、噴射から点火までの時間間隔が短く，混合気の過拡散を抑制できる。また，燃焼室壁面に燃料が付着し難いため，ウォールガイド方式の場合よりも燃焼効率が高まり燃費が向上すると共に、未燃燃料が少なくなるため排出ガス特性を向上することができるという効果がある。

またスプレーガイド方式のエンジンは、上述したように燃料噴射弁から点火プラグに向かって燃料を噴射しているため、燃料の噴霧状態に極めて敏感である。このため、燃料噴射弁から噴射される噴霧（燃料）の向き、噴射タイミング等の噴射状態を極めて正確に調整する必要がある。燃料を噴射する燃料噴射弁としては、例えば、複数の噴孔が設けられた弁本体（ノズルボディ）と弁本体内に配される針弁とを有し、針弁によって噴孔を開閉する、いわゆるバルブ・カバード・オリフィス型（ＶＣＯ型）の燃料噴射弁がある（例えば、特許文献２参照）。また、弁本体内の先端部にサック部を設けた、いわゆるサック型の燃料噴射弁もある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−２９１７９８号公報 特開平８−３１２５００号公報 特開平５−１４１３２６号公報

上記ＶＣＯ型の燃料噴射弁では、針弁によって各噴孔を開閉しているため、針弁の僅かな偏心、或いは傾きの変化によって噴霧状態にバラツキが生じてしまうという問題がある。このため、例えば、個体差、サイクル変動或いは経時変化等による上記噴霧状態の変化も比較的大きくなってしまい、燃料の噴霧状態に極めて敏感であるスプレーガイド方式のエンジンへの採用は難しかった。一方、サック型の燃料噴射弁では、噴霧状態は比較的安定するものの、サック部に燃料が貯留されることで、燃料噴射弁の先端部が汚れるという問題や、燃料の後ダレが生じるという問題がある。

本発明では、このような事情に鑑みてなされたものであり、噴霧状態のバラツキを抑えることができるＶＣＯ型の燃料噴射弁及びそれを用いたスプレーガイド方式の筒内噴射型内燃機関を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、燃焼室内の点火プラグに指向する第１の噴孔を含む複数の噴孔が穿設されたシート部を先端部に有する弁本体と、該弁本体内に移動可能に配されて前記噴孔を開閉する針弁とを具備する燃料噴射弁であって、前記第１の噴孔に一方向から流入する燃料の流れを他方向から流入する燃料の流れよりも相対的に強くする流れ制御部を有することを特徴とする燃料噴射弁にある。

かかる第１の態様では、第１の噴孔内の燃料は一方向側からの流れが主流となり不安定な旋回流などが生じることがないため、第１の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性が安定する。したがって、常に一定の方向、つまり点火プラグに向かって燃料が確実に噴射される。

本発明の第２の態様は、前記第１の噴孔よりも前記一方向側に配されている当該第１の噴孔以外の他の噴孔への流路抵抗を、前記第１の噴孔への流路抵抗よりも相対的に大きくすることで前記流れ制御部が構成されていることを特徴とする第１の態様の燃料噴射弁にある。

かかる第２の態様では、第１の噴孔に一方向側から流入する燃料の流れが、他方向側から流入する燃料の流れよりも確実に強くなる。

本発明の第３の態様は、前記他の噴孔の内径が、前記第１の噴孔の内径よりも相対的に小さくなっていることを特徴とする第２の態様の燃料噴射弁にある。

かかる第３の態様では、他の噴孔の内径を小さくすることで他の噴孔への流路抵抗を大きくして第１の噴孔に一方向側から流入する燃料の流れを、比較的容易且つ確実に他方向側から流入する燃料の流れよりも強くすることができる。

本発明の第４の態様は、前記他の噴孔の長さが、前記第１の噴孔の長さよりも短くなっていることを特徴とする第２の態様の燃料噴射弁にある。

かかる第４の態様では、他の噴孔の長さを短くすることで流れの整流効果を弱め、他の噴孔への流路抵抗を大きくして第１の噴孔に一方向側から流入する燃料の流れを比較的容易且つ確実に他方向側から流入する燃料の流れよりも強くすることができる。好ましくは、他の噴孔のシート部の外面側の開口径をシート部の内面側の開口径よりも大きくする。この構成によれば簡単な構造で噴孔の長さを短くすることができる。

本発明の第５の態様は、前記シート部に流入する燃料の流路である燃料供給路が前記針弁の周囲に画成されており、前記第１の噴孔よりも前記他方側に配される前記燃料供給路の流路抵抗を、前記針弁の周方向におけるその他の部分の流路抵抗よりも相対的に大きくすることで前記流れ制御部が構成されていることを特徴とする第１の態様の燃料噴射弁にある。

かかる第５の態様では、他方側から第１の噴孔に流入する燃料の流れが弱くなることで、一方向側から第１の噴孔に流入する燃料の流れが相対的に強くなる。

本発明の第６の態様は、前記燃料供給路には前記噴孔のそれぞれに対応する独立供給路が設けられ、前記第１の噴孔よりも前記他方側に配される前記独立供給路の流路抵抗が、他の独立供給路の流路抵抗よりも相対的に大きくなっていることを特徴とする第５の態様の燃料噴射弁にある。

かかる第６の態様では、燃料供給路が各噴孔に対応して独立していることで、他方向側から第１の噴孔に流入する燃料の流れを、一方向側から流入する燃料の流れよりも確実に弱くすることができる。

かかる本発明では、第１の噴孔から噴射される燃料の噴霧特性が安定する。したがって、常に一定の方向、つまり点火プラグに向かって燃料が確実に噴射される。このため、本発明に係る燃焼噴射弁を、いわゆるスプレーガイド方式の内燃機関に採用すれば、燃焼安定性を向上できると共に、燃費及び排出ガス特性を向上することができる。

以下、実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る燃料噴射弁を採用した筒内噴射型内燃機関の概略構成を示す図であり、図２は、燃焼室部分の拡大図である。内燃機関１０は、いわゆるスプレーガイド方式の筒内噴射型内燃機関（直噴ガソリンエンジン）であり、図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１１とシリンダブロック１２とを有している。シリンダブロック１２の各シリンダ１３内には、ピストン１４が往復移動自在に収容されている。そして、このピストン１４とシリンダ１３とシリンダヘッド１１とで燃焼室１５が形成されている。ピストン１４は、コンロッド１６を介してクランクシャフト１７に接続されている。ピストン１４の往復運動は、コンロッド１６を介してクランクシャフト１７に伝達される。

シリンダヘッド１１には吸気ポート１８が形成されている。この吸気ポート１８には吸気マニホールド１９が接続されており、吸気マニホールド１９には吸気管２０が接続されている。吸気ポート１８には吸気弁２１が設けられており、この吸気弁２１によって吸気ポート１８が開閉されるようになっている。さらに、シリンダヘッド１１には、排気ポート２２が形成されている。この排気ポート２２には排気マニホールド２３の一端が接続されており、排気マニホールド２３の他端には排気管２４が接続されている。なお、排気ポート２２には排気弁２５が設けられており、吸気ポート１８における吸気弁２１と同様、排気ポート２２はこの排気弁２５によって開閉されるようになっている。

なお吸気マニホールド１９の上流側の吸気管２０には、吸入空気量を調整するスロットル弁２６が設けられており、併せてスロットル弁２６の弁開度を検出するスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）２７が設けられている。さらに、スロットル弁２６の上流には、吸入空気量を計測するエアフローセンサ２８が介装されている。一方、排気マニホールド２３に接続された排気管２４には、排気浄化用触媒２９が介装されている。

またシリンダヘッド１１には、各気筒毎に点火プラグ３０が取り付けられている。これらの点火プラグ３０は、その先端部が燃焼室１５内に臨むように配されている。各点火プラグ３０には、高電圧を出力する点火コイル３１が接続されている。さらに、シリンダヘッド１１には、点火プラグ３０と共に電磁式の燃料噴射弁３２が設けられている。各燃料噴射弁３２には、燃料バルブを介して燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示なし）が接続されている。各燃焼室１５内には、燃料タンク内の燃料が各燃料噴射弁３２から直接噴射されるようになっている。そして、点火プラグ３０付近の空燃比を比較的リッチとし、点火プラグ３０から離れた領域での空燃比を比較的リーンとし、燃焼室１５内に層状希薄状態の雰囲気を形成している。

なお、これら点火プラグ３０及び燃料噴射弁３２は、内燃機関（エンジン）の総合的な制御を行うＥＣＵ（電子コントロールユニット）に接続されており、これら点火プラグ３０及び燃料噴射弁３２の動作はこのＥＣＵによって制御されている。

ここで、本発明に係る燃料噴射弁３２の構成について詳しく説明する。なお、図３は、燃料噴射弁の先端部の構造を示す断面図であり、図４は、燃焼室内における燃料噴射弁の配置を説明する図であり、図３のＡ−Ａ′断面図である。

燃料噴射弁３２は、いわゆるバルブ・カバード・オリフィス型（ＶＣＯ型）の燃料噴射弁であり、図３に示すように、中空の弁本体３３と、この弁本体３３内に配設された針弁３４とを有し、弁本体３３と針弁３４との間には、燃料が供給される空間である燃料供給路３５が画成されている。なお燃料供給路３５は、本実施形態では、針弁３４の周方向に亘って連続的に設けられている。弁本体３３の先端部には、先端に向かって内径が漸小するシート部３６が設けられており、このシート部３６には、燃料を噴射する複数の噴孔３７が設けられている。なお、これら複数の噴孔３７（３７ａ〜３７ｆ）は、弁本体３３の周方向に沿って所定間隔で配されている（図４参照）。針弁３４は、その軸方向（図３中上下方向）で移動可能に弁本体３３内に配設されており、図示しないがスプリングによってその先端側に向かって付勢されている。この針弁３４の先端部には、弁本体３３のシート部３６に当接する円錐状のバルブ部３８が設けられている。図３（ａ）に示すように、この針弁３４のバルブ部３８が弁本体３３のシート部３６の内面に着座することで各噴孔３７が塞がれた状態となる。一方、図３（ｂ）に示すように、このバルブ部３８がシート部３６から座離することで各噴孔３７が開かれ、燃料供給路３５を介してシート部３６内に供給された燃料が、各噴孔３７から燃焼室１５内に噴射されるようになっている。

ここで、図４に示すように、本実施形態では、弁本体３３に６個の噴孔３７ａ〜３７ｆが形成されており、燃料を噴射する際、各噴孔３７ａ〜３７ｆには、複数の方向、例えば、二方向から燃料が流入する。そして本発明に係る燃料噴射弁３２は、複数の噴孔３７のうち、点火プラグ３０に指向する第１の噴孔に流入する燃料の流れを制御する流れ制御部を有し、この流れ制御部によって噴霧特性のバラツキを抑えている。本実施形態では、点火プラグ３０に近接して配された噴孔３７ａが第１の噴孔であり、この第１の噴孔３７ａには、図３（ｂ）中に矢印で示すように、例えば、シート部３６の先端側（一方側）からの第１の流れｆ１と、第１の流れｆ１とは相対向する方向、すなわち燃料供給路３５側（他方側）からの第２の流れｆ２とが生じる。そして、この第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１及び第２の流れｆ２が流れ制御部によって制御される。すなわち、本実施形態に係る流れ制御部は、第１の噴孔３７ａに一方側から流入する燃料の流れ（第１の流れｆ１）が、第１の噴孔３７ａに他方側から流入する燃料の流れ（第２の流れｆ２）よりも相対的に強くなるように構成されている。

具体的には、複数の噴孔３７のうち、第１の流れｆ１に対応する位置（一方側）に配されている第１の噴孔３７ａ以外の他の噴孔、本実施形態では第２の噴孔３７ｂの内径を、第１の噴孔３７ａの内径よりも小さくすることで流れ制御部が構成されている。すなわち、第２の噴孔３７ｂの流路抵抗は、第１の噴孔３７ａの流路抵抗よりも大きくなっている。これにより、第１の噴孔３７ａには第２の噴孔３７ｂよりも燃料が流入し易くなる。したがって燃料を噴射する際、第１の噴孔３７ａに流入する燃料流れの強さ（第１の流れｆ１）は、その反対側から第１の噴孔３７ａに流入する燃料流れの強さ（第２の流れｆ２）よりも強くなる。

なお、第１及び第２の噴孔３７ａ，３７ｂ以外の各噴孔３７ｃ〜３７ｆの内径は、特に限定されるものではなく、噴霧特性のバラツキを考慮して適宜決定されればよい。例えば、本実施形態では、各噴孔３７ｃ〜３７ｆの内径は、第１の噴孔３７ａと同一径で形成されている。

このように第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１が、第２の流れｆ２よりも強くなることで、第１の噴孔３７ａ内における燃料の流れは、第１の流れｆ１が主流となり、第１の噴孔３７ａから噴射される燃料の流れは、一様性の高い流れ（一様流）となる。

例えば、第１の噴孔３７ａと第２の噴孔３７ｂの内径が同一である場合、第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１と第２のｆ２とは同程度の強さになる。この場合、第１の流れｆ１と第２の流れｆ２とが干渉し合って旋回流が生じ、燃料は第１の噴孔３７ａ内を旋回して燃焼室１５内に噴射される。燃料が噴射される方向は旋回流の強さによって決まり、また旋回流の強さは第１の流れｆ１及び第２の流れｆ２の強さのバランスによって決まる。そして、これら第１の流れｆ１及び第２の流れｆ２の強さは、例えば、針弁３４が僅かに偏心する等の要因によって変化してしまう。このため、第１の流れｆ１と第２のｆ２とが同程度の強さであると、燃料が噴射される方向等の噴霧特性は極めて不安定になってしまう。

これに対し、本実施形態では、上述したように第１の流れｆ１が第２の流れｆ２よりも圧倒的に強くなっている。このため、第１の流れｆ１及び第２のｆ２に多少の変化が生じた場合でも、第１の噴孔３７ａ内の燃料には不安定な旋回流が生じることなく一様流となる。

したがって、第１の噴孔３７ａ内からは、常に第１の噴孔３７ａの軸線方向に沿って安定して燃料が噴射されるようになる。例えば、針弁３４が僅かに偏心した場合でも、噴射状態の変化は抑えられ、常に点火プラグ３０に向かって確実に燃料が噴射されるようになる。よって、燃焼室１５内には、層状希薄状態の雰囲気が良好に形成されることになる。また、このような本発明に係る燃料噴射弁３２を採用することで、燃費のバラツキや、排ガスに含まれる汚染物質の濃度のバラツキ等を抑え、常に安定して運転することができる筒内噴射型内燃機関を実現することができる。

（実施形態２）
図５は、実施形態２に係る燃料噴射弁の先端部の概略構成を示す断面図である。なお、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、流れ制御部の変形例として、第２の噴孔３７ｂのシート部３６の外面側の開口径がシート部３６の内面側の開口径よりも大きく形成することで、第２の噴孔３７ｂの長さを第１の噴孔３７ａの長さよりも短くなるようにした例であり、それ以外の構成は実施形態１と同様である。

具体的には、本実施形態に係る第２の噴孔３７ｂは、図５に示すように、弁本体３３のシート部３６の内面に開口する小径部４１と、この小径部４１と同軸に設けられてシート部３６の外面に開口する大径部４２とからなる。この小径部４１は、第１の噴孔３７ａと略同一の内径で形成されており、大径部４２は小径部４１よりも大きい内径で形成されている。つまり、第２の噴孔３７ｂは、その孔長が第１の噴孔３７ａよりも実質的に短くなった構成となっている。

一般的に、噴孔の長さＬと噴孔の直径Ｄとの比（Ｌ／Ｄ）が小さいほど、その噴孔に流入する燃料の流れには乱れが生じやすい傾向にある。つまり、Ｌ／Ｄが小さいほど、その噴孔には燃料が流入し難くなる傾向にある。本実施形態の構成においては、第１の噴孔３７ａと第２の噴孔３７ｂの小径部４１との直径は同一である。このため、孔長の短い第２の噴孔３７ｂ（小径部４１）には、孔長の長い第１の噴孔３７ａよりも燃料が流入し難くなる。すなわち、第２の噴孔３７ｂへの流路抵抗が大きくなる。

このため、本実施形態の構成においても、実施形態１の場合と同様に第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１が、第２の流れｆ２よりも強くなる。したがって、第１の噴孔３７ａからは、常に点火プラグ３０に向かって確実に燃料が噴射されるようになる。

なお、本実施形態では、第２の噴孔３７ｂが、小径部４１と大径部４２とで構成された例を説明したが、第２の噴孔３７ｂの形状は、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、第２の噴孔３７ｂは、その内径が内側から外側に向かって漸大するように形成されていてもよい。

（実施形態３）
図７は、実施形態３に係る燃料噴射弁の先端部の概略構成を示す断面図である。なお、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

上述の実施形態は、第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１が強くなるように流れ制御部を構成した例であるが、本実施形態は、第２の流れｆ２を弱くすることで相対的に第１の流れｆ１が強くなるように流れ制御部を構成した例である。

具体的には、図７に示すように、本実施形態では、各噴孔３７ａ〜３７ｆは全て同一の直径で形成されているが、燃料供給路３５内にリング状の流れ規制部材５０が設けられ、この流れ規制部材５０によって第１の噴孔３７ａに流入する第２の流れｆ２の強さが規制されている。この流れ規制部材５０は、例えば、本実施形態では、針弁３４の外周部に固定されており、弁本体３３の内周面に接触する程度の大きさを有する。また流れ規制部材５０の外周部には、各噴孔３７ａ〜３７ｆに対応する複数の切欠き部５１ａ〜５１ｆがそれぞれ独立して設けられている。すなわち、燃料供給路３５には、流れ規制部材５０によって各噴孔３７ａ〜３７ｆに対応する独立供給路が形成されている。そして、燃料供給路３５内の燃料は、流れ規制部材５０の各切欠き部５１ａ〜５１ｆからシート部３６に供給されて対応する各噴孔３７ａ〜３７ｆから噴射されるようになっている。

つまり、本実施形態の構成においては、切欠き部５１ｂを介して第１の噴孔３７ａに流入する燃料の流れが第１の流れｆ１となり、切欠き部５１ａを介して第１の噴孔３７ａに流入する燃料の流れが第２の流れｆ２となる。

そして、本実施形態では、この流れ規制部材５０の各切欠き部５１ａ〜５１ｆのうち、第１の噴孔３７ａに対応する切欠き部５１ａの開口面積が、第２の噴孔３７ｂに対応する切欠き部５１ｂの開口面積よりも小さくなっている。このため、第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第２の流れｆ２が、第１の流れｆ１よりも弱くなる。言い換えれば、第１の流れｆ１が第２の流れｆ２よりも相対的に強くなる。なお、その他の切欠き部５１ｃ〜５１ｆは、本実施形態では、切欠き部５１ｂと同一の大きさで形成されている。

このような本実施形態の構成においても、上述の実施形態と同様に第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１が、第２の流れｆ２よりも強くなる。したがって、第１の噴孔３７ａからは、常に点火プラグ３０に向かって確実に燃料が噴射されるようになる。

なお、本実施形態では、流れ規制部材５０が針弁３４に固定されその外周部に切欠き部５１が設けられた例を説明したが、流れ規制部材５０の構造はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、流れ規制部材５０は、弁本体３３の内面に固定され、その内周部に切欠き部５１ａ〜５１ｆが設けられていてもよい。

（実施形態４）
図９は、実施形態４に係る燃料噴射弁の概略構成を示す断面図である。なお、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、実施形態３と同様に第２の流れｆ２を弱くすることで相対的に第１の流れが強くなるように流れ制御部を構成した他の例である。上述の実施形態では、燃料供給路３５が針弁３４の周囲に亘って連続的に設けられた例を説明したが、図９に示すように、本実施形態に係る燃料供給路３５は、各噴孔３７ａ〜３７ｆに対応してそれぞれ独立して形成されている。すなわち、弁本体３３はその内径が針弁３４の外径とほぼ同一径となるように形成されており、弁本体３３の内周面に、例えば、半円状の溝部６０ａ〜６０ｆが各噴孔３７ａ〜３７ｆに対応してそれぞれ設けられている。そして、これらの溝部６０ａ〜６０ｆが、それぞれ独立した燃料供給路（独立供給路）３５ａ〜３５ｆとして機能する。

またこれら燃料供給路３５ａ〜３５ｆのうち、第１の噴孔３７ａに対応する第１の燃料供給路３５ａの断面積が、第２の噴孔３７ｂに対応する第２の燃料供給路３５ｂの断面積よりも狭くなっている。本実施形態では、第１の燃料供給路３５ａを構成する半円状の溝部６０ａを、第２の燃料供給路３５ｂを構成する溝部６０ｂよりも浅く形成することで断面積を変化させ、第１の燃料供給路３５ａの流路抵抗が第２の燃料供給路３５ｂの流路抵抗よりも小さくなるようにしている。

このような本実施形態の構成においても、実施形態３と同様に、第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１が、第２の流れｆ２よりも強くなる。したがって、第１の噴孔３７ａからは、常に点火プラグ３０に向かって確実に燃料が噴射されるようになる。

なお、本実施形態では、弁本体３３に溝部６０を設けるようにしたが、これに限定されず、針弁３４側に溝部を設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、燃料供給路３５全体がそれぞれ独立した独立供給路となっているが、勿論、燃料供給路３５の一部に独立供給路を形成するようにしてもよい。

また本実施形態では、弁本体３３の内周面に溝を設けることで、複数の燃料供給路３５ａ〜３５ｆを形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、図１０に示すように、弁本体３３の内側の形状を、例えば、多角形（六角形）形状とし、このような弁本体３３内に円柱状の針弁３４を挿入するようにしてもよい。この構成では、弁本体３３の各角部の空間がそれぞれ燃料供給路３５ａ〜３５ｆとして機能する。また、図１１に示すように、弁本体３３の内側の形状を円形とし、針弁３４の外形を多角形（六角形）形状としてもよい。この場合、針弁３４の各角部に区切られた空間がそれぞれ燃料供給路３５ａ〜３５ｆとして機能する。

何れの構成としても、第１の噴孔３７ａに対応する燃料供給路３５ａの断面積を第２の噴孔３７ｂに対応する燃料供給路３５ｂの断面積よりも小さくすることで、第１の噴孔３７ａに流入する燃料の第１の流れｆ１が第２の流れｆ２よりも強くなる。したがって、第１の噴孔３７ａからは、常に点火プラグ３０に向かって確実に燃料が噴射されるようになる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、複数の噴孔のうちの一つの噴孔のみが、点火プラグに指向して燃料を噴射するようになっている例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つ以上の噴孔が点火プラグに指向して燃料を噴射するようになっていてもよい。この場合には、複数の各噴孔に流入する燃料の流れを、上述したようにそれぞれ制御して、噴霧のバラツキを抑える必要がある。また、本発明に係る燃料噴射弁は、複数の噴孔を有するものであるが、その数は特に限定されるものではない。上述の実施形態では、６個の噴孔を有する構成を例示したが、勿論、７個以上設けられていてもよし、５個以下であってもよい。

また、上述の実施形態では、シート部３６の先端側から第１の噴孔３７ａに流入する燃料の流れが、燃料供給路３５側から第１の噴孔３７ａに流入する燃料の流れよりも強くなるようにしたが、勿論、燃料供給路３５側から第１の噴孔３７ａに流入する燃料の流れが、シート部３６の先端側から第１の噴孔３７ａに流入する燃料の流れよりも強くなるようにしてもよい。

実施形態１に係る燃料噴射弁を採用した筒内噴射型内燃機関の構成を示す概略断面図である。 筒内噴射型内燃機関の燃焼室部分の拡大図である。 実施形態１に係る燃料噴射弁の断面図である。 実施形態１に係る燃料噴射弁の断面図である。 実施形態２に係る燃料噴射弁の断面図である。 実施形態２に係る燃料噴射弁の変形例を示す断面図である。 実施形態３に係る燃料噴射弁の断面図である。 実施形態３に係る燃料噴射弁の変形例を示す断面図である。 実施形態４に係る燃料噴射弁の断面図である。 実施形態４に係る燃料噴射弁の変形例を示す断面図である。 実施形態４に係る燃料噴射弁の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１１ シリンダヘッド
１２ シリンダブロック
１３ シリンダ
１４ ピストン
１５ 燃焼室
１６ コンロッド
１７ クランクシャフト
１８ 吸気ポート
１９ 吸気マニホールド
２０ 吸気管
２１ 吸気弁
２２ 排気ポート
２３ 排気マニホールド
２４ 排気管
２５ 排気弁
２６ スロットル弁
２７ スロットルポジションセンサ
２８ エアフローセンサ
２９ 三元触媒
３０ 点火プラグ
３１ 点火コイル
３２ 燃料噴射弁
３３ 弁本体
３４ 針弁
３５ 燃料供給路
３６ シート部
３７ 噴孔
３８ バルブ部
４１ 小径部
４２ 大径部
５０ 流れ規制部材
５１ 切欠き部
６０ 溝部

Claims (6)

1. 燃焼室内の点火プラグに指向する第１の噴孔を含む複数の噴孔が穿設されたシート部を先端部に有する弁本体と、該弁本体内に移動可能に配されて前記噴孔を開閉する針弁とを具備する燃料噴射弁であって、
   前記第１の噴孔に一方向から流入する燃料の流れを他方向から流入する燃料の流れよりも相対的に強くする流れ制御部を有することを特徴とする燃料噴射弁。
2. 前記第１の噴孔よりも前記一方向側に配されている当該第１の噴孔以外の他の噴孔への流路抵抗を、前記第１の噴孔への流路抵抗よりも相対的に大きくすることで前記流れ制御部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
3. 前記他の噴孔の内径が、前記第１の噴孔の内径よりも相対的に小さくなっていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
4. 前記他の噴孔の長さが、前記第１の噴孔の長さよりも短くなっていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
5. 前記シート部に流入する燃料の流路である燃料供給路が前記針弁の周囲に画成されており、前記第１の噴孔よりも前記他方側に配される前記燃料供給路の流路抵抗を、前記針弁の周方向におけるその他の部分の流路抵抗よりも相対的に大きくすることで前記流れ制御部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
6. 前記燃料供給路には前記噴孔のそれぞれに対応する独立供給路が設けられ、前記第１の噴孔よりも前記他方側に配される前記独立供給路の流路抵抗が、他の独立供給路の流路抵抗よりも相対的に大きくなっていることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射弁。

Images