JP2003074440A - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射状態を可変的に制御できる燃料噴射
弁を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明の燃料噴射弁は、燃料を噴射する
複数の噴射孔３０１が配置された噴射孔プレート３００
を備え、複数の噴射孔３０１のうち少なくとも二つの噴
射孔３０１は孔軸延長線が噴射孔から衝突長さＬｃだけ
離間した所定の位置で交差衝突するような挟角を持って
配置されている燃料噴射弁であって、噴射燃料が液柱状
３０２から粒子状３０４に***し始めるブレーク位置と
噴射孔との間の長さであるブレーク長さＬｂを変化させ
ることによりブレーク長さＬｂと衝突長さＬｃとの大小
関係を調整し燃料噴射状態を制御することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射弁、例えば
自動車エンジンのシリンダヘッドや吸気マニホールドな
どに配設され燃料を噴射供給する燃料噴射弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射弁は、直接にあるいは間接に、
燃料を燃焼室に供給するための部材である。燃料噴射弁
により供給された燃料は燃焼室内において空気と混合さ
れ燃焼される。ここで、例えば自動車エンジンの動力特
性、燃費、排ガスエミッション特性などのエンジン性能
は、噴射燃料の燃焼状況に大きく影響される。そして噴
射燃料の燃焼状況は、噴射燃料の粒子径や噴射燃料の拡
散角度などの燃料噴射状態に左右される。したがって、
燃料噴射状態を制御することはエンジン性能を確保する
ために極めて重要である。

【０００３】そこで従来から、液柱状の燃料同士を衝突
させることにより噴射燃料の粒子径を制御する燃料噴射
弁が開発されている。図１７に示すように、この燃料噴
射弁１００は、複数の噴射孔１０１が配置された噴射孔
プレート１０２を備えている。そしてこれら複数の噴射
孔１０１から噴出する液柱状燃料１０３同士を衝突させ
ることにより噴射燃料の微粒化を図っている。すなわ
ち、液柱状燃料１０３同士が衝突すると、衝突エネルギ
により衝突位置１０６を中心に燃料は比較的広い円盤状
の燃料衝突膜１０４を形成する。次にこの燃料衝突膜１
０４の周縁がちぎれるように***し粒子状となる。それ
からこの粒子状燃料１０５が燃料衝突膜１０４の周縁か
ら飛散する。このようにして従来の燃料噴射弁１００で
は、噴射燃料の粒子径制御が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の自動
車業界においては、運転条件に応じたきめ細かい燃料噴
射状態制御が要求されている。例えば燃焼室に直接燃料
を噴射供給する筒内噴射式エンジンの中には、エンジン
負荷に応じて燃費優先の成層燃焼と出力優先の均質燃焼
とを切り換えるものがある。ここで成層燃焼を行う場合
は、噴射燃料が燃料噴射弁から燃焼室内に噴射拡散する
ときの噴射角度、すなわち拡散角度が小さい方が望まし
い。一方、均質燃焼を行う場合は、拡散角度が大きい方
が望ましい。

【０００５】この要求に対し、従来の燃料噴射弁１００
では、上述したように液柱状燃料１０３同士を衝突させ
燃料衝突膜１０４を形成し、燃料衝突膜１０４周縁から
粒子状燃料１０５を飛散させることにより噴射燃料を微
粒化している。ここで燃料衝突膜１０４は、比較的大径
に形成される。このため粒子状燃料１０５の拡散角度
も、比較的大きい状態のまま固定されている。したがっ
て従来の燃料噴射弁１００は、出力優先の均質燃焼には
対応することができる。

【０００６】しかしながら従来の燃料噴射弁１００で
は、ある固定された燃料噴射状態を達成できるに過ぎな
い。言い換えると、従来の燃料噴射弁１００では、燃料
の拡散角度や粒子状燃料１０５の粒子径などの燃料噴射
状態を、可変的に制御することは困難である。このた
め、例えば燃費優先の成層燃焼を行う場合など、あらゆ
る運転条件にきめ細かく対応することは困難である。

【０００７】本発明の燃料噴射弁は上記課題に鑑みて完
成されたものである。したがって本発明は、燃料噴射状
態を可変的に制御できる燃料噴射弁を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）上記課題を解決す
るため、本発明の燃料噴射弁は、燃料を噴射する複数の
噴射孔が配置された噴射孔プレートを備え、複数の噴射
孔のうち少なくとも二つの噴射孔は孔軸延長線が噴射孔
から衝突長さＬｃだけ離間した所定の位置で交差衝突す
るような挟角を持って配置されている燃料噴射弁であっ
て、噴射燃料が液柱状から粒子状に***し始めるブレー
ク位置と噴射孔との間の長さであるブレーク長さＬｂを
変化させることによりブレーク長さＬｂと衝突長さＬｃ
との大小関係を調整し燃料噴射状態を制御することを特
徴とする。

【０００９】ここで衝突長さＬｃとは、図１７に示すよ
うに、液柱状燃料１０３が衝突するように配置された各
々の噴射孔１０１から、噴射孔１０１の孔軸延長線（図
中、一点鎖線で示す。）が交差する衝突位置１０６まで
の距離である。したがって、例えば図１７に示すよう
に、二つの噴射孔１０１から衝突位置１０６までの距離
が等しい場合は、言い換えると二つの噴射孔１０１と衝
突位置１０６とが二等辺三角形を形成する場合は、噴射
孔によらずＬｃは等しくなる。これに対し、例えば一方
の噴射孔が燃料噴射弁の軸方向に延びて形成されており
他方の噴射孔が燃料噴射弁の軸方向に対し傾斜して延び
て形成されている場合のように、二つの噴射孔から衝突
位置までの距離が等しくない場合は、噴射孔によりＬｃ
は異なる。

【００１０】またブレーク長さＬｂとは、図１に示すよ
うに、噴射孔２００から液柱状燃料２０１が***し粒子
状燃料２０２に変化し始めるブレーク位置２０３までの
距離である。

【００１１】本発明の燃料噴射弁は、これらＬｃとＬｂ
との大小関係を自在に調整することにより燃料噴射状態
を制御するものである。本発明の燃料噴射弁によると、
例えば従来の燃料噴射弁と同様に、Ｌｃ＜Ｌｂと設定す
ることができる。図２にＬｃ＜Ｌｂの場合の燃料の衝突
正面図を示す。また図３にＬｃ＜Ｌｂの場合の燃料の衝
突側面図を示す。これらの図に示すように、噴射孔プレ
ート３００の二つの噴射孔３０１から噴出した液柱状燃
料３０２は、各々の噴射孔３０１から衝突長さＬｃだけ
離間した衝突位置周囲で衝突する。そして衝突位置周囲
の衝突区域には、燃料衝突膜３０３が形成される。この
燃料衝突膜３０３から粒子状燃料３０４が飛散すること
により、燃料が拡散される。ここで、粒子状燃料３０４
は燃料衝突膜の周縁から拡散されるため、粒子状燃料３
０４の拡散角度は比較的大きくなる。したがってＬｃ＜
Ｌｂの場合は、筒内噴射エンジンにおいて出力優先の均
質燃焼を行うのに好適である。

【００１２】また、本発明の燃料噴射弁によると、Ｌｃ
＞Ｌｂと設定することができる。図４にＬｃ＞Ｌｂの場
合の燃料の衝突正面図を示す。また図５にＬｃ＞Ｌｂの
場合の燃料の衝突側面図を示す。なおこれらの図におい
て図２および図３と対応する部材については同じ記号で
示す。図に示すように、噴射孔プレート３００の二つの
噴射孔３０１から噴出した液柱状燃料３０２は、各々の
噴射孔３０１からブレーク長さＬｂだけ離間したブレー
ク位置で***し始め、粒子状燃料３０４となる。そし
て、この粒子状燃料３０４同士が、各々の噴射孔３０１
から衝突距離Ｌｃだけ離間した衝突位置周囲の衝突区域
において衝突する。ここで各々の噴射孔３０１から噴射
された粒子状燃料３０４同士は、互いに飛び交い拡散し
合う。このため衝突区域には平面状の燃料衝突膜は形成
されない。衝突区域は例えば円錐体のような立体状とな
る。したがって粒子状燃料３０４の拡散角度は比較的小
さくなる。ゆえにＬｃ＞Ｌｂの場合は、筒内噴射エンジ
ンにおいて燃費優先の成層燃焼を行うのに好適である。

【００１３】ところで、Ｌｂが小さくなると、衝突まで
の間に燃料の粒子化がより促進される。すなわちＬｂ
は、図１に示すように、噴射孔からブレーク位置までの
距離である。このため、Ｌｂが小さいほど、ブレーク位
置から衝突位置までの距離が大きくなる。そしてブレー
ク位置から衝突位置までの距離が大きいほど、燃料の粒
子化がより促進されることになる。ここで、燃料の粒子
化が促進されるほど、燃料の粒子径は小さくなる。また
燃料の粒子化が進むほど、衝突後の燃料の拡散角度は小
さくなる。このためＬｂを小さくするほど、すなわちブ
レーク位置を噴射孔に近接させるほど、衝突後の燃料の
拡散角度は小さくなる。反対にＬｂを大きくするほど、
すなわちブレーク位置を衝突位置に近接させるほど、衝
突後の燃料の拡散角度は大きくなる。このようにして衝
突後の燃料の粒子径および拡散角度の調整を行うことが
できる。

【００１４】ここで、ブレーク長さＬｂの調整は以下の
ようにして行うことができる。すなわちＬｂは、噴射孔
径Ｄと、噴射孔プレート板厚Ｌと、燃料噴射圧力Ｐｆ
と、噴射孔出口圧力Ｐｏとにより変化する。つまりＬｂ
＝ｆ（Ｄ，Ｌ，Ｐｆ，Ｐｏ）の関係がある。ここでＤ、
Ｌは噴射弁の設計値により決定される。Ｐｆは噴射弁に
燃料を供給する燃料ポンプを制御することにより任意設
定できる。Ｐｏは噴射時における筒内圧に相当する為噴
射時期によって制御できることからＬｂは、噴射孔プレ
ートの設計値や噴射圧力、噴射時期などにより自在に調
整可能である。

【００１５】本発明の燃料噴射弁によると、粒子状燃料
の拡散角度や粒子径などの燃料噴射状況を自在に制御す
ることができる。このため運転条件に応じたきめ細かな
燃料噴射制御を行うことができる。また、本発明の燃料
噴射弁によると、機械的に可動する部材を用いていない
ため構成が簡単である。このため本発明の燃料噴射弁
は、製造コストが低くまた信頼性が高い。

【００１６】（２）好ましくは、上記（１）の構成にお
いて、噴射孔は各々対となるように偶数個配置され、対
となる噴射孔は孔軸延長線が噴射孔から衝突長さＬｃだ
け離間した所定の衝突位置で交差するような挟角を持っ
て配置されている構成がよい。

【００１７】つまりこの構成は、噴射孔を各々対となる
ように偶数個配置するものである。そして、対となる噴
射孔同士を噴射燃料が衝突するように配向させるもので
ある。

【００１８】本構成によると、噴射燃料は、全量、対を
なす噴射孔から噴出される。そして噴射孔からＬｃだけ
離間した衝突位置周囲の衝突区域で衝突してから拡散す
る。

【００１９】（３）好ましくは、上記（２）の構成にお
いて、対となる噴射孔は、対となる噴射孔の中心間を結
ぶ孔間直線が放射状に配列されるように、噴射孔プレー
トに配置されている構成がよい。

【００２０】つまりこの構成は、対となる噴射孔の中心
同士を結ぶ仮想直線、すなわち孔間直線が、噴射孔プレ
ートにおいて放射状に配列されるように、噴射孔を配置
するものである。前述したように、噴射燃料は衝突位置
周囲の衝突区域で衝突する。ここで衝突区域は、孔間直
線に対してほぼ垂直に延びて配置される。このため本構
成によると、衝突区域を噴射孔プレートに平行な仮想平
面状において輪状に配列することができる。ここで、衝
突区域は衝突後の粒子状燃料の拡散開始位置となる。し
たがって本構成によると、粒子状燃料の拡散開始位置を
輪状に配列することができる。

【００２１】（４）好ましくは、上記（２）の構成にお
いて、対となる噴射孔は、対となる噴射孔の中心間を結
ぶ孔間直線が輪状に配列されるように、噴射孔プレート
に配置されている構成がよい。

【００２２】つまりこの構成は、孔間直線が噴射孔プレ
ートにおいて輪状に配列されるように、噴射孔を配置す
るものである。上述したように、衝突区域は孔間直線に
対しほぼ垂直に延びて配置される。したがって本構成に
よると、衝突区域すなわち粒子状燃料の拡散開始位置を
放射状に配列することができる。

【００２３】（５）好ましくは、上記（２）の構成にお
いて、対となる噴射孔は、対となる噴射孔の中心間を結
ぶ孔間直線が渦巻き状に配列されるように、噴射孔プレ
ートに配置されている構成がよい。

【００２４】つまりこの構成は、孔間直線が噴射孔プレ
ートにおいて渦巻き状に配列されるように、噴射孔を配
置するものである。本構成によると、衝突区域すなわち
粒子状燃料の拡散開始位置を、孔間直線が形成する渦巻
きとは逆向きの渦巻き状に配列することができる。

【００２５】（６）好ましくは、上記（２）の構成にお
いて、対となる噴射孔は、対となる噴射孔の中心間を結
ぶ孔間直線が噴射孔プレートの直径と所定の交差角を持
って交差して配列されるように、噴射孔プレートに配置
されている構成がよい。

【００２６】つまりこの構成は、孔間直線が噴射孔プレ
ートの直径と交差するように、言い換えると対となる噴
射孔が噴射孔プレートの直径をまたぐように、噴射孔を
配置するものである。そして、孔間直線の直径に対する
交差角を一定としつつ、直径上に孔間直線を並置するも
のである。本構成によると、衝突区域すなわち粒子状燃
料の拡散開始位置を平行斜線状に配列することができ
る。

【００２７】（７）好ましくは、上記（６）の構成にお
いて、所定の交差角を９０゜とする構成がよい。

【００２８】つまりこの構成は、孔間直線が噴射孔プレ
ートの直径と直交するように、噴射孔を配置するもので
ある。本構成によると、衝突区域すなわち粒子状燃料の
拡散開始位置を一列に配列することができる。

【００２９】（８）好ましくは、上記（７）の構成にお
いて、対となる噴射孔は、孔間直線が輪状に配列される
ように、さらに噴射孔プレートに追加配置されている構
成がよい。

【００３０】つまりこの構成は、上記（７）の構成にさ
らに噴射孔を追加配置するものである。追加の噴射孔
は、孔間直線が輪状に配列されるように、噴射孔プレー
トに配置される。このため本構成によると、衝突区域す
なわち粒子状燃料の拡散開始位置を、直線状かつ放射状
に配列することができる。

【００３１】（９）好ましくは、上記（６）の構成にお
いて、対となる噴射孔は、孔間直線が噴射孔プレートの
直径と所定の傾斜角を持って配列されるように、さらに
直径の両側に追加配置されており、所定の傾斜角と所定
の交差角とは等しい構成がよい。

【００３２】つまりこの構成は、上記（６）の構成にさ
らに噴射孔を追加配置するものである。この追加分の対
となる噴射孔は、噴射孔プレートの直径の両側に配置さ
れる。また追加分の対となる噴射孔の孔間直線は、上記
（６）の構成の孔間直線に対して平行に配向される。こ
のため本構成によると、衝突区域すなわち粒子状燃料の
拡散開始位置を、縞状に配列することが容易である。

【００３３】（１０）好ましくは、上記（６）の構成に
おいて、対となる噴射孔は、孔間直線が直径と所定の傾
斜角を持って配列されるように、直径の両側に追加配置
されており、所定の傾斜角と所定の交差角のうち一方が
鋭角で他方が鈍角である構成がよい。

【００３４】つまりこの構成は、上記（６）の構成にさ
らに噴射孔を追加配置するものである。この追加分の対
となる噴射孔は、噴射孔プレートの直径の両側に配置さ
れる。追加された噴射孔の孔間直線が持つ傾斜角と上記
（６）の構成の孔間直線が持つ交差角のうち、一方は鋭
角でありかつ他方は鈍角である。このため本構成による
と、衝突区域すなわち粒子状燃料の拡散開始位置を、ジ
グザグ平行線状に配置することができる。

【００３５】（１１）好ましくは、本発明の燃料噴射弁
は、燃焼室に直接燃料を噴射供給する筒内噴射式エンジ
ンに用いるのがよい。本発明の燃料噴射弁によると噴射
燃料の粒子径や拡散角度の燃料噴射状態を自在に制御す
ることができる。このため運転条件により好適な拡散角
度などが変化する筒内噴射式エンジンに用いるのに特に
適している。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の燃料噴射弁の実施
の形態について説明する。以下説明する実施形態の燃料
噴射弁は、いずれも筒内噴射式エンジン用である。また
いずれの燃料噴射弁もエンジンのシリンダヘッドに挿入
配置されている。そしてシリンダヘッド下方に配置され
た燃焼室に燃料を噴射供給している。

【００３７】（１）第一実施形態 最初に本実施形態の燃料噴射弁の構成について説明す
る。図６に本実施形態の燃料噴射弁の軸方向断面図を示
す。図に示すように、本実施形態の燃料噴射弁１の外殻
は、ハウジングパイプ２と樹脂モールド３と磁性パイプ
４とハウジングプレート５とバルブホルダ６とボディバ
ルブ７と噴射孔プレート８とからなる。

【００３８】ハウジングパイプ２は中空円筒状を呈して
いる。このハウジングパイプ２の内周側上端には、燃料
中の不純物を濾し取る燃料フィルタ２０が配設されてい
る。またハウジングパイプ２の内周側ほぼ中央には、中
空円筒状のアジャスタパイプ２１が固着されている。

【００３９】ハウジングパイプ２の下端部分には、固定
コア２２が一体的に形成されている。この固定コア２２
の下方には、中空円筒状の可動コア４０が配置されてい
る。そしてこの可動コア４０の内周側上端と前記アジャ
スタパイプ２１下端面との間には、スプリング２７が介
装されている。また可動コア４０の内周側下方には、軸
方向下方に延びるニードルバルブ９の上端が固着されて
いる。また可動コア４０の下方には、ストッパ４１が配
設されている。ストッパ４１は、中央および外周の一部
に貫通孔を持つ異形リング状を呈している。

【００４０】ストッパ４１の下方にはバルブホルダ６が
配設されている。このバルブホルダ６は中空円筒状を呈
している。またバルブホルダ６の下端にはボディバルブ
７が配設されている。ボディバルブ７は、内周面が下方
に向かってテーパ状に縮径する中空円筒状を呈してい
る。このボディバルブ７の内周面には、リング状の弁座
７０が配置されている。この弁座７０には、ニードルバ
ルブ９の下端が着離座可能である。またボディバルブ７
の下方には噴射孔プレート８が配設されている。この噴
射孔プレート８は、上方に向かって開口するカップ状を
呈している。また噴射孔プレート８の底板には、複数の
噴射孔８０が配置されている。

【００４１】一方、ハウジングパイプ２の外周面には鍔
部２３が形成されている。そしてこの鍔部２３の上方に
は樹脂モールド３が環装されている。樹脂モールド３は
リング状を呈している。また樹脂モールド３の一部は斜
め上方に突出している。この突出部分にはターミナル３
０が配設されている。

【００４２】また鍔部２３の下方には、内周側から樹脂
スプール２４と磁性パイプ４とが同軸的に環装されてい
る。これら樹脂スプール２４および磁性パイプ４は、と
もに中空円筒状を呈している。このうち樹脂スプール２
４の内部には、リング状のコイル２５が同軸的に組み込
まれている。また磁性パイプ４の内周側下端には、前記
バルブホルダ６の上端と前記ストッパ４１とが挿入され
ている。また磁性パイプ４の外周側下端には、リング状
のハウジングプレート５が環装されている。

【００４３】次に、本実施形態の燃料噴射弁１の動作に
ついて説明する。燃料は、図示しない燃料ポンプによっ
て所定燃料圧力で圧送され、まず燃料フィルタ２０によ
り濾過され、次にハウジングパイプ２とアジャスタパイ
プ２１とスプリング２７の内周側を通り、続いて可動コ
ア４０の内周側に到達する。そして可動コア４０の内周
面とニードルバルブ９の外周面との間に確保された隙間
を通り、さらにストッパ４１の貫通孔を通り、ニードル
バルブ９の下端外周面とボディバルブ７の内周面との隙
間に流入する。

【００４４】このとき、ターミナル３０からコイル２５
へ燃料噴射制御用の電気信号が発信されると、この電気
信号によりコイル２５の周りに、磁性パイプ４→ハウジ
ングパイプ２→固定コア２２→可動コア４０→再び磁性
パイプ４とつながる磁気回路が形成される。この磁気回
路により、固定コア２２と可動コア４０との間に磁気吸
引力が発生する。そして、磁気吸引力により可動コア４
０はスプリング２７の付勢力に抗して固定コア２２に吸
引され、ニードルバルブ９の下端が弁座７０から離座し
上方に移動する。こうして燃料は噴射孔８０から燃焼室
（図略）に噴射供給される。この時噴射圧力は燃料ポン
プからの燃料圧力に一致する。

【００４５】一方、ターミナル３０からコイル２５への
電気信号が断たれると、固定コア２２と可動コア４０と
の間の磁気吸引力も消滅する。このため、スプリング２
７の付勢力によりニードルバルブ９は下方に移動し弁座
７０に着座する。これにより、噴射孔８０を流れていた
燃料が断たれ燃焼室への燃料の噴射が止む。

【００４６】次に、噴射孔プレート８における噴射孔８
０の配置および燃料の噴射状態について詳説する。図７
に噴射孔プレート８付近の拡大図を示す。また図８に図
７のＡ視図を示す。これらの図に示すように、噴射孔プ
レート８の底板には複数の噴射孔８０が配置されてい
る。そしてこれらの噴射孔８０のうち、隣り合う噴射孔
同士、すなわち対となる噴射孔８０ａおよび８０ｂは、
噴射孔下方の所定の衝突位置において孔軸延長線が交差
するように、所定の挟角を持って下方に狭まるＶ字状に
配向されている。ここで、対となる噴射孔８０ａおよび
８０ｂの中心間を結ぶ孔間直線（図８中、一点鎖線で示
す。）は、噴射孔プレート８の中央から放射状に配列さ
れている。

【００４７】図９に本実施形態における燃料の衝突模式
図を示す。図に示すように、噴射孔８０ａから噴射され
た燃料１０ａと、噴射孔８０ｂから噴射された燃料１０
ｂとは、所定の衝突位置周囲にある衝突区域１１（図
中、斜線で示す。）において衝突する。この衝突区域１
１は、噴射孔プレート８下方の仮想平面１２（図中、一
点鎖線で示す。）上において、輪状に配列されている。
このように本実施形態によると、衝突後の粒子状燃料の
拡散開始位置である衝突区域を、輪状に配列することが
できる。

【００４８】ここで、Ｌｂを噴射圧力、噴射時期などに
より調整すると、容易にＬｃ＜Ｌｂとすることができ
る。この場合、燃料１０ａおよび１０ｂは、ともに液柱
状のまま衝突するため、衝突区域１１には大径の燃料衝
突膜が形成される。そして燃料衝突膜の周縁から飛散す
る粒子状燃料の拡散角度は大きくなる。一方、Ｌｂを調
整して容易にＬｃ＞Ｌｂとすることもできる。この場
合、燃料１０ａおよび１０ｂは、ともに粒子状となった
後飛び交い拡散しながら衝突するため、衝突区域１１に
は燃料衝突膜は形成されない。そして衝突後の粒子状燃
料の拡散角度は小さくなる。

【００４９】（２）第二実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、噴射孔プレー
トにおける噴射孔の配置および燃料の噴射状態のみであ
る。その他の構成や動作などは第一実施形態と同様であ
る。

【００５０】図１０に本実施形態の燃料噴射弁の噴射孔
プレートの底板の拡大図を示す。なお図８と対応する部
材については同じ記号で示す。図に示すように、本実施
形態においては、孔間直線（図中、一点鎖線で示す。）
は、噴射孔プレート８の中央を中心に輪状に配列されて
いる。このため本実施形態によると、噴射孔プレート８
の下方に位置する衝突区域（図中、点線で示す。）を、
放射状に配列することができる。なお、本実施形態にお
いても、Ｌｂを調整してＬｂとＬｃとの大小関係を自在
に制御することができる。

【００５１】（３）第三実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、噴射孔プレー
トにおける噴射孔の配置および燃料の噴射状態のみであ
る。その他の構成や動作などは第一実施形態と同様であ
る。

【００５２】図１１に本実施形態の燃料噴射弁の噴射孔
プレートの底板を示す。なお図８と対応する部材につい
ては同じ記号で示す。図に示すように、本実施形態にお
いては、孔間直線（図中、一点鎖線で示す。）は、噴射
孔プレート８の中央を中心に渦巻き状に配列されてい
る。このため本実施形態によると、噴射孔プレート８の
下方に位置する衝突区域（図中、点線で示す。）を、孔
間直線とは逆向きの渦巻き状に配列することができる。
なお、本実施形態においても、Ｌｂを調整してＬｂとＬ
ｃとの大小関係を自在に制御することができる。

【００５３】（４）第四実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、噴射孔プレー
トにおける噴射孔の配置および燃料の噴射状態のみであ
る。その他の構成や動作などは第一実施形態と同様であ
る。

【００５４】図１２に本実施形態の燃料噴射弁の噴射孔
プレートの底板を示す。なお図８と対応する部材につい
ては同じ記号で示す。図に示すように、本実施形態にお
いては、孔間直線（図中、一点鎖線で示す。）は、噴射
孔プレート８の直径（図中、二点鎖線で示す。）上に、
交差角αを持って交差して配列されている。このため本
実施形態によると、噴射孔プレート８の下方に位置する
衝突区域（図中、点線で示す。）を、孔間直線とは逆の
傾きを持つ平行斜線状に配列することができる。なお、
本実施形態においても、Ｌｂを調整してＬｂとＬｃとの
大小関係を自在に制御することができる。

【００５５】（５）第五実施形態 本実施形態は第四実施形態における孔間直線の交差角α
を、９０゜としたものである。図１３に本実施形態の燃
料噴射弁の噴射孔プレートの底板を示す。なお図１２と
対応する部材については同じ記号で示す。図に示すよう
に、本実施形態においては、孔間直線（図中、一点鎖線
で示す。）は、噴射孔プレート８の直径（図中、二点鎖
線で示す。）上に、直交して配列されている。このため
本実施形態によると、噴射孔プレート８の下方に位置す
る衝突区域を、一列に配列することができる。なお、本
実施形態においても、Ｌｂを調整してＬｂとＬｃとの大
小関係を自在に制御することができる。

【００５６】（６）第六実施形態 本実施形態は第五実施形態に、さらに噴射孔を追加配置
したものである。図１４に本実施形態の燃料噴射弁の噴
射孔プレートの底板を示す。なお図１３と対応する部材
については同じ記号で示す。図に示すように、本実施形
態においては、孔間直線（図中、一点鎖線で示す。）
は、噴射孔プレート８の直径（図中、二点鎖線で示
す。）上に、直交して配列されている。また孔間直線
は、噴射孔プレート８の中央を中心に、輪状に配列され
ている。このため本実施形態によると、噴射孔プレート
８の下方に位置する衝突区域（図中、点線で示す。）
を、直径状にかつ放射状に配列することができる。な
お、本実施形態においても、Ｌｂを調整してＬｂとＬｃ
との大小関係を自在に制御することができる。

【００５７】（７）第七実施形態 本実施形態は第四実施形態に、さらに噴射孔を追加配置
したものである。図１５に本実施形態の燃料噴射弁の噴
射孔プレートの底板を示す。なお図１２と対応する部材
については同じ記号で示す。図に示すように、本実施形
態においては、孔間直線（図中、一点鎖線で示す。）
は、噴射孔プレート８の直径（図中、二点鎖線で示
す。）上に、交差角αを持って交差して配列されてい
る。また孔間直線は、直径の両側にも配列されている。
そしてこの直径の両側の孔間直線は、直径上の孔間直線
と平行に、すなわち直径に対して傾斜角αを持って配列
されている。このため本実施形態によると、噴射孔プレ
ート８の下方に位置する衝突区域（図中、点線で示
す。）を、縞状に配列することができる。なお、本実施
形態においても、Ｌｂを調整してＬｂとＬｃとの大小関
係を自在に制御することができる。

【００５８】（８）第八実施形態 本実施形態は第四実施形態に、さらに噴射孔を追加配置
したものである。図１６に本実施形態の燃料噴射弁の噴
射孔プレートの底板を示す。なお図１２と対応する部材
については同じ記号で示す。図に示すように、本実施形
態においては、孔間直線（図中、一点鎖線で示す。）は
噴射孔プレート８の直径（図中、二点鎖線で示す。）上
に、交差角αを持って交差して配列されている。また直
径の両側に、傾斜角βを持って配列されている。そして
これら交差角αと傾斜角βのうち交差角αは鋭角に設定
されている。一方、傾斜角βは鈍角に設定されている。
したがって本実施形態によると、噴射孔プレート８の下
方に位置する衝突区域（図中、点線で示す。）を、ジグ
ザグ平行線状に配列することができる。なお、本実施形
態においても、Ｌｂを調整してＬｂとＬｃとの大小関係
を自在に制御することができる。

【００５９】（９）その他 以上本発明の燃料噴射弁の実施の形態について説明し
た。しかしながら実施の形態は、上記形態に限定される
ものではない。当業者が行いうる種々の変形的、改良的
形態で実施することもできる。

【００６０】例えば、噴射孔プレートの底板は平板状に
限らず球面状でもよい。また噴射孔プレートは例えばボ
ディバルブなどの他の部材と一体であってもよい。また
例えば、衝突区域は対となる噴射孔間の中央になくても
よい。さらに噴射孔プレートにおいては、噴射燃料が衝
突しない噴射孔が部分的に配置されていてもよい。

【００６１】

【発明の効果】本発明によると燃料噴射状態を可変的に
制御できる燃料噴射弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ブレーク長さＬｂの概念を示す模式図であ
る。

【図２】 Ｌｃ＜Ｌｂの場合の燃料の衝突正面図であ
る。

【図３】 Ｌｃ＜Ｌｂの場合の燃料の衝突側面図であ
る。

【図４】 Ｌｃ＞Ｌｂの場合の燃料の衝突正面図であ
る。

【図５】 Ｌｃ＞Ｌｂの場合の燃料の衝突側面図であ
る。

【図６】 第一実施形態の燃料噴射弁の軸方向断面図で
ある。

【図７】 第一実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレート
付近の拡大図である。

【図８】 図７のＡ視図である。

【図９】 第一実施形態における燃料の衝突模式図であ
る。

【図１０】 第二実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１１】 第三実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１２】 第四実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１３】 第五実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１４】 第六実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１５】 第七実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１６】 第八実施形態の燃料噴射弁の噴射孔プレー
ト底板の拡大図である。

【図１７】 従来の燃料噴射弁の噴射孔プレートの拡大
図である。

【符号の説明】

１：燃料噴射弁、２：ハウジングパイプ、２０：燃料フ
ィルタ、２１：アジャスタパイプ、２２：固定コア、２
３：鍔部、２４：樹脂スプール、２５：コイル、２７：
スプリング、３：樹脂モールド、３０：ターミナル、
４：磁性パイプ、４０：可動コア、４１：ストッパ、
５：ハウジングプレート、６：バルブホルダ、７：ボデ
ィバルブ、７０：弁座、８：噴射孔プレート、８０：噴
射孔、８０ａ：噴射孔、８０ｂ：噴射孔、９：ニードル
バルブ、１０ａ：燃料、１０ｂ：燃料、１１：衝突区
域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 敦哉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AA05 AB02 AD07 BA03 CC14 CC26 CC29 CC30 CE22

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を噴射する複数の噴射孔が配置され
   た噴射孔プレートを備え、該複数の噴射孔のうち少なく
   とも二つの噴射孔は孔軸延長線が該噴射孔から衝突長さ
   Ｌｃだけ離間した所定の位置で交差衝突するような挟角
   を持って配置されている燃料噴射弁であって、 噴射燃料が液柱状から粒子状に***し始めるブレーク位
   置と該噴射孔との間の長さであるブレーク長さＬｂを変
   化させることにより該ブレーク長さＬｂと該衝突長さＬ
   ｃとの大小関係を調整し燃料噴射状態を制御することを
   特徴とする燃料噴射弁。
2. 【請求項２】 前記噴射孔は各々対となるように偶数個
   配置され、該対となる噴射孔は孔軸延長線が該噴射孔か
   ら衝突長さＬｃだけ離間した所定の衝突位置で交差する
   ような挟角を持って配置されている請求項１に記載の燃
   料噴射弁。
3. 【請求項３】 前記対となる噴射孔は、該対となる噴射
   孔の中心間を結ぶ孔間直線が放射状に配列されるよう
   に、前記噴射孔プレートに配置されている請求項２に記
   載の燃料噴射弁。
4. 【請求項４】 前記対となる噴射孔は、該対となる噴射
   孔の中心間を結ぶ孔間直線が輪状に配列されるように、
   前記噴射孔プレートに配置されている請求項２に記載の
   燃料噴射弁。
5. 【請求項５】 前記対となる噴射孔は、該対となる噴射
   孔の中心間を結ぶ孔間直線が渦巻き状に配列されるよう
   に、前記噴射孔プレートに配置されている請求項２に記
   載の燃料噴射弁。
6. 【請求項６】 前記対となる噴射孔は、該対となる噴射
   孔の中心間を結ぶ孔間直線が前記噴射孔プレートの直径
   と所定の交差角を持って交差して配列されるように、該
   噴射孔プレートに配置されている請求項２に記載の燃料
   噴射弁。
7. 【請求項７】 前記所定の交差角は９０゜である請求項
   ６に記載の燃料噴射弁。
8. 【請求項８】 前記対となる噴射孔は、前記孔間直線が
   輪状に配列されるように、さらに前記噴射孔プレートに
   追加配置されている請求項７に記載の燃料噴射弁。
9. 【請求項９】 前記対となる噴射孔は、前記孔間直線が
   前記噴射孔プレートの直径と所定の傾斜角を持って配列
   されるように、さらに該直径の両側に追加配置されてお
   り、該所定の傾斜角と前記所定の交差角とは等しい請求
   項６に記載の燃料噴射弁。
10. 【請求項１０】 前記対となる噴射孔は、前記孔間直線
    が前記直径と所定の傾斜角を持って配列されるように、
    該直径の両側に追加配置されており、該所定の傾斜角と
    前記所定の交差角のうち一方が鋭角で他方が鈍角である
    請求項６に記載の燃料噴射弁。
11. 【請求項１１】 燃焼室に直接燃料を噴射供給する請求
    項１に記載の燃料噴射弁。